RU2122904C1 - Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами - Google Patents
Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122904C1 RU2122904C1 RU96115092A RU96115092A RU2122904C1 RU 2122904 C1 RU2122904 C1 RU 2122904C1 RU 96115092 A RU96115092 A RU 96115092A RU 96115092 A RU96115092 A RU 96115092A RU 2122904 C1 RU2122904 C1 RU 2122904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- solution
- petroleum
- oxidizing microorganisms
- cleaning
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
- B09C1/085—Reclamation of contaminated soil chemically electrochemically, e.g. by electrokinetics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам борьбы с загрязнениями нефтью и нефтепродуктами почвы, грунтов и др. объектов окружающей среды, имеющих капиллярно-пористую структуру. Способ предусматривает введение в зону очистки раствора нефтеокисляющих микроорганизмов. В зоне очистки размещают электроды - анод и катод, пропускают между ними постоянный электрический ток для создания электроосмотического движения раствора нефтеокисляющих микроорганизмов. Собирают раствор, накапливающийся у катода, и вводят его в зону очистки. Способ обеспечивает доставку нефтеокисляющих микроорганизмов на требуемую глубину, улучшает условия их жизнедеятельности по содержанию кислорода и влажности. Снижаются потери раствора, содержащего нефтеокисляющие микроорганизмы, благодаря его удержанию в зоне очистки. 2 з.п.ф-лы, 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к средствам борьбы с загрязнениями нефтью и нефтепродуктами почвы, грунтов, шламов и других объектов окружающей среды, имеющих капиллярно-пористую структуру, например промышленных и сельскохозяйственных отходов.
Известен способ очистки капиллярно-пористой среды, в частности почвы, от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, предусматривающий введение в загрязненную среду нефтеокисляющих микроорганизмов в виде суспензии в питательной среде (патент Российской Федерации N 2038333, кл. C 02 F 3/34). Микроорганизмы - деструкторы нефти после внесения их в очищаемую среду проходят период адаптации, что обусловлено резким изменением условий их жизнедеятельности как биотических, так и абиотических. После активации их ферментных систем, обеспечивающих клетку питанием и энергией, микроорганизмы метаболизируют углеводородные соединения нефти и нефтепродуктов, используя их в качестве источника углерода.
Данный способ не обеспечивает эффективной очистки при глубине очищаемой среды свыше 0,3 м, что обусловлено сложностью доставки нефтеразрушающих микроорганизмов на значительную глубину, а также тем, что при его реализации не создаются в достаточной степени условия для эффективной жизнедеятельности микроорганизмов в отношении содержания кислорода в зоне очистки и поддержания требуемой влажности. Кроме того, не решена проблема удержания в зоне очистки раствора, содержащего микроорганизмы, в результате чего происходят потери биопрепарата и имеет место удорожание процесса очистки в целом.
Эти недостатки практически не зависят от используемых штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов. В частности, они также присущи способу очистки объектов окружающей среды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, предусматривающему введение в очищаемую среду раствора нефтеокисляющих микроорганизмов при температуре среды 10-15oC и pH 5,5-8,5 (патент Российской Федерации N 2053204, кл. C 02 F 3/34).
Данное техническое решение признано ближайшим аналогом настоящего изобретения.
Задачей изобретения является создание такого способа очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами с использованием нефтеокисляющих микроорганизмов, при реализации которого обеспечиваются: увеличение глубины эффективной очистки, улучшение условий жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов по влажности и содержанию кислорода в зоне очистки, снижение стоимости очистки за счет удержания раствора, содержащего микроорганизмы, в зоне очистки с минимальными потерями.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в предлагаемом способе очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами в зону очистки вводят раствор нефтеокисляющих микроорганизмов и в ней же размещают электроды - анод и катод, пропускают между ними постоянный электрический ток для создания электроосмотического движения раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, собирают раствор, накапливающийся у катода, и затем снова вводят его в зону очистки; перед повторным введением раствора нефтеокисляющих микроорганизмов в зону очистки от него отделяют загрязняющие примеси, причем периодически раствор нефтеокисляющих микроорганизмов обогащают, доводя концентрацию в нем нефтеокисляющих микроорганизмов до исходного значения.
Реализация данного способа обеспечивает следующий технический эффект:
- обеспечивается транспортирование нефтеокисляющих микроорганизмов электроосмотическим потоком жидкости на заданную глубину по всей зоне очистки;
- увеличивается уровень содержания кислорода в зоне очистки ввиду интенсивной циркуляции раствора, а также в связи с его выделением вследствие электролиза воды;
- поддерживается необходимая влажность в зоне очистки, что также положительно влияет на жизнедеятельность нефтеокисляющих микроорганизмов;
- происходит удержание раствора, содержащего нефтеокисляющие микроорганизмы, в зоне очистки (между анодом и катодом) с минимальными потерями.
- обеспечивается транспортирование нефтеокисляющих микроорганизмов электроосмотическим потоком жидкости на заданную глубину по всей зоне очистки;
- увеличивается уровень содержания кислорода в зоне очистки ввиду интенсивной циркуляции раствора, а также в связи с его выделением вследствие электролиза воды;
- поддерживается необходимая влажность в зоне очистки, что также положительно влияет на жизнедеятельность нефтеокисляющих микроорганизмов;
- происходит удержание раствора, содержащего нефтеокисляющие микроорганизмы, в зоне очистки (между анодом и катодом) с минимальными потерями.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена схема, иллюстрирующая конкретный пример реализации способа.
В зону очистки почвы, загрязненной нефтью на глубину 1,2 м, вводят электроды - аноды 1 и катоды 2. Расстояние между анодами - 1,0 м. Аноды и катоды представляют собой полые трубы диаметром 60 мм. Заглубленные в грунт участки труб имеют перфорацию, а участки труб, находящиеся выше дневной поверхности грунта, выполнены сплошными. Источник 3 постоянного тока состоит из силового трансформатора и управляемого тиристорного выпрямителя. Выходное напряжение - 200 В. Над анодами 1 размещена распределительная магистраль 4 с патрубками 5, введенными в полость анодов 1. Магистраль 4 соединена с емкостью 6 для раствора нефтеокисляющих микроорганизмов. Над катодами 2 находится коллекторная магистраль 7 с патрубками 8, введенными в полости катодов 2. Магистраль 7 сообщается с емкостью 9 для собирания накапливающегося у катодов 2 раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, который закачивается в емкость 9 с помощью центробежного насоса 10. На выходе из емкости 9 имеется магистраль 11. В случае необходимости очистки раствора перед его повторным введением в зону очистки от загрязнений в магистраль 7 между насосом 10 и емкостью 9 включают центрифугу 12. Для транспортировки собираемого в емкости 9 раствора с целью его повторного введения в зону очистки применены автоцистерны 13.
Положительный полюс источника 3 постоянного тока соединен с анодами 1 токопроводом 14, а его отрицательный полюс соединен с катодами 2 токопроводом 15.
Описываемый способ осуществляется следующим образом. В аноды 1 заливают из емкости 6 через магистраль 4 раствор нефтеокисляющих микроорганизмов, в данном конкретном примере содержащий консорциум аэробных бактерий: Pseudomonas putida ПИ Ко-1, Pseudomonas fluorescens ПИ-896 и Micrococcus species ПИ Ку-1 при весовом соотношении по 7 мас.% каждого микроорганизма. Указанные штаммы зарегистрированы в коллекции микроорганизмов Всероссийского института защиты растений КМЗР ВИЗР-760. Наполнителем биопрепарата служит стерильный торф, минеральной добавкой является диаммофос 1 мас.% и карбамид 0,5 мас.%.
Штамм Pseudomonas putida ПИ Ко-1 - мелкие короткие палочки, размеры: (0,2-0,3) • (0,5-0,8) мкм; колонии штамма круглые, гладкие, с блестящей поверхностью, слабовыпуклые, полупрозрачные, бесцветные, диаметром 3-5 мм.
Штамм Pseudomonas fluorescens ПИ-896 - мелкие короткие палочки, размеры: (0,1-0,4) • (0,6-0,7) мкм; колонии штамма круглые, гладкие, с блестящей поверхностью, слегка приподнятые в центре, желтоватые, полупрозрачные, бесцветные, диаметром 4-6 мм.
Штамм Micrococcus species ПИ Ку-1 - кокки, диаметром 0,6-1,0 мкм; колонии штамма круглые с ровным краем, желтого цвета, непрозрачные, гладкие, блестящие, диаметром 2-5 мм.
Температура заливаемого раствора 20-24oC. При подключении к анодам и катодам источника 3 постоянного тока создается электрическое поле с напряженностью 200 В/м. В почве, загрязненной нефтью, в данном случае имеются несмешивающиеся жидкости - вода (как поровая влага, так и вода введенного раствора нефтеокисляющих микроорганизмов) и нефть. На границах раздела "частицы грунта - вода", "вода - нефть" образуются двойные электрические слои. Движение ионов двойных электрических слоев приводит к перемещению границы раздела двух жидкостей. Ионы, движущиеся в воде, вовлекают в движение поровую влагу, раствор с нефтеокисляющими микроорганизмами, а также и частично нефть.
Таким образом, создается упорядоченное электроосмотическое движение раствора с микроорганизмами и нефти от анода к катоду. На первом этапе в катодах 2 собирается поровая влага, которая имелась в грунте. Затем происходит распределение раствора и нефтеокисляющих микроорганизмов по всей зоне очистки на заданную глубину. Микроорганизмы разлагают углеводороды нефти на углекислый газ и воду. Под действием электроосмотических сил они вместе с жидкостью собираются в катодах 2, откуда с помощью насоса 10 закачиваются в емкость 9. Если в процессе очистки не происходит полной деструкции нефти (нефтепродуктов), то раствор перед поступлением в емкость 9 очищают от загрязнений с помощью центрифуги 12. Из емкости 9 по магистрали 11 раствор подается в автоцистерну 13 и транспортируется к емкости 6, куда вводится снова. Затем цикл повторяется столько раз, сколько необходимо для достижения требуемой степени очистки загрязненной нефтью зоны. В случае необходимости раствор нефтеокисляющих микроорганизмов периодически обогащают, доводя концентрацию до исходного значения. Для реализации заявленного способа можно применять раствор с концентрацией нефтеокисляющих микроорганизмов 0,5-10 г/л с титром 1•108 - 1•1012 кл/мл.
Пример. Полевые испытания были проведены в грунте ненарушенной структуры на участке площадью 10 м2 с глубиной загрязнения 1,2 м. Под почвенным слоем грунт представлял собой супесь с естественной весовой влажностью 15% и естественной плотностью 1,55 г/см3.
Грунт был загрязнен топочным мазутом. Электродная система состояла из анодной и катодной секций, содержащих по 9 электродов соответственно. Длина электродов 1,6 м, диаметр 60 мм, толщина стенки 3,5 мм.
Перфорация поверхности электродов составляла примерно 1%. Нижний конец электродов погружался на 30 см ниже зоны очистки. Секции расположены друг от друга на расстоянии 1 м, электроды в секциях установлены через 1,25 м. Максимальное напряжение источника постоянного тока - 200 В. Ток в процессе обработки изменялся в пределах 7-16 А. Регулировка тока осуществлялась таким образом, чтобы температура в грунте не превосходила 36oC (измерения проводились на глубине 0,6 м, на расстоянии 10 см от поверхности электрода). Заливка воды в аноды производилась 2 раза в сутки по 5 л на каждый электрод. Биопрепарат заливался один раз (в начале обработки), объем раствора нефтеокисляющих микроорганизмов - 30 л. Общее время обработки - 60 суток, энергозатраты - 180 кВт ч/м3.
Эффективность очистки грунта.
Динамика снижения концентрации мазута в грунте при обработке предлагаемым способом представлена в табл.1.
Динамика снижения концентрации мазута при обработке поверхностного слоя грунта биопрепаратами (без пропускания тока) представлена в табл. 2.
Обработка биопрепаратом на глубинах более 30 см не проводилась, так как в этом случае концентрация микроорганизмов быстро снижается (без принудительной циркуляции и аэрации).
Благодаря реализации описываемого способа обеспечивается доставка нефтеокисляющих микроорганизмов на требуемую для очистки глубину. При этом вследствие постоянной циркуляции воды, а также выделения кислорода в процессе электролиза улучшается снабжение микроорганизмов кислородом, что повышает их активность и соответственно улучшает эффективность способа очистки. Циркуляция воды обеспечивает благоприятные для жизнедеятельности нефтеокисляющих микроорганизмов условия с точки зрения влажности. Благодаря упорядоченному движению жидкости под действием электроосмотических сил происходит удержание раствора с нефтеокисляющими микроорганизмами в зоне очистки при незначительных потерях. Тем самым экономится биопрепарат и снижается стоимость реализации способа в целом.
Следует также отметить, что под действием электрического тока происходит выделение определенного количества тепла и соответственно осуществляется некоторый подогрев почвы в зоне очистки. Тем самым дополнительно повышается активность нефтеокисляющих микроорганизмов.
Для реализации заявленного способа используется обычное оборудование, которое производится промышленным путем, и практически любые известные биопрепараты, содержащие нефтеокисляющие микроорганизмы.
Claims (3)
1. Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами путем введения в зону очистки раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, отличающийся тем, что в зоне очистки размещают электроды - анод и катод, пропускают между ними постоянный электрический ток для создания электроосмотического движения раствора нефтеокисляющих микроорганизмов, собирают раствор, накапливающийся у катода, и затем снова вводят его в зону очистки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед повторным введением раствора нефтеокисляющих микроорганизмов в зону очистки от него отделяют загрязняющие примеси.
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что раствор нефтеокисляющих микроорганизмов периодически обогащают, доводя концентрацию в нем невтеокисляющих микроорганизмов до исходного значения.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115092A RU2122904C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами |
| PCT/RU1997/000077 WO1998002259A1 (fr) | 1996-07-17 | 1997-03-18 | Procede permettant de nettoyer des milieux capillaires et poreux contamines par du petrole ou des produits petroliers |
| FI980577A FI980577A0 (fi) | 1996-07-17 | 1998-03-16 | Menetelmä kapillaaristen ja huokoisten aineiden puhdistamiseksi öljystä ja öljytuotteista |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96115092A RU2122904C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96115092A RU96115092A (ru) | 1998-11-27 |
| RU2122904C1 true RU2122904C1 (ru) | 1998-12-10 |
Family
ID=20183791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96115092A RU2122904C1 (ru) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI980577A0 (ru) |
| RU (1) | RU2122904C1 (ru) |
| WO (1) | WO1998002259A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002062498A1 (fr) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Valery Vasilievich Lipatov | Procede bioelectrique permettant de nettoyer le sol pollue par des contaminants organiques et dispositif correspondant |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104941991B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-02-27 | 西安工程大学 | 基于邻单胞菌、假单胞菌与电场联合的油污土壤降解方法 |
| CN104941992B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-02-27 | 西安工程大学 | 基于假单胞菌、芽胞杆菌与电场联合的油污土壤降解方法 |
| CN111744943B (zh) * | 2020-06-18 | 2021-09-10 | 湖南恒凯环保科技投资有限公司 | 一种大口径药剂注入井及其有机物污染地下水原位修复设备及工艺 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3880148T2 (de) * | 1988-08-22 | 1993-11-04 | Chevron Res & Tech | Verfahren zur in situ-biodegradierung von mit kohlenwasserstoffen verseuchtem boden. |
| RU2049739C1 (ru) * | 1991-09-19 | 1995-12-10 | Ольга Николаевна Антропова | Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами |
| WO1995031408A1 (fr) * | 1994-05-11 | 1995-11-23 | Aktsionernoe Obschestvo Zakrytogo Tipa 'biotekhinvest' | Preparation biologique et procede d'extraction de contaminants a base de produit de petrole brut et de petrole se trouvant dans de l'eau et de la terre |
-
1996
- 1996-07-17 RU RU96115092A patent/RU2122904C1/ru active
-
1997
- 1997-03-18 WO PCT/RU1997/000077 patent/WO1998002259A1/ru active Application Filing
-
1998
- 1998-03-16 FI FI980577A patent/FI980577A0/fi unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002062498A1 (fr) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Valery Vasilievich Lipatov | Procede bioelectrique permettant de nettoyer le sol pollue par des contaminants organiques et dispositif correspondant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI980577A (fi) | 1998-03-16 |
| WO1998002259A1 (fr) | 1998-01-22 |
| FI980577A0 (fi) | 1998-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| González et al. | Efficiency of ammonia and phosphorus removal from a Colombian agroindustrial wastewater by the microalgae Chlorella vulgaris and Scenedesmus dimorphus | |
| Christenson et al. | Production and harvesting of microalgae for wastewater treatment, biofuels, and bioproducts | |
| WO1992011210A1 (en) | Treatment of wastes | |
| CN110240367B (zh) | 一种碳氮磷同步高效去除的污水处理系统及方法 | |
| CN108128983A (zh) | 一种高含硫、高含盐气田采出水深度净化处理工艺 | |
| US20130288329A1 (en) | Producing Algae Biomass Having Reduced Concentration Of Contaminants | |
| Aragón et al. | Experimental study of the recovery of algae cultured in effluents from the anaerobic biological treatment of urban wastewaters | |
| RU2122904C1 (ru) | Способ очистки капиллярно-пористой среды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами | |
| Russo et al. | An anaerobic filter applied to the treatment of distillery wastewaters | |
| CN1141264C (zh) | 污水净化综合处理系统及方法 | |
| RU2122905C1 (ru) | Способ очистки капиллярно-пористой среды, загрязненной нефтью и нефтепродуктами | |
| RU2177379C1 (ru) | Способ биоэлектрической очистки грунта от органических загрязнений | |
| CN1626465A (zh) | 一种含油污泥生物处理方法 | |
| US3432427A (en) | Reclaiming saline waters | |
| CA2221476A1 (en) | Method and system for bioremediation of hydrocarbon contaminated water | |
| CN1120025A (zh) | 厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法 | |
| CN105712498B (zh) | 一种含酚废水的生物处理装置 | |
| CN206476855U (zh) | 一种甘薯淀粉废水连续生物转化装置 | |
| RU2313497C2 (ru) | Кондиционирующий агент для обработки сточных вод или загрязненного воздуха, способ его получения и его применение | |
| CN110921974A (zh) | 一种城市有机废水净化处理工艺 | |
| WO2014172573A9 (en) | Producing algae biomass having reduced concentration of contaminants | |
| CN115703664B (zh) | 一种富金属生物炭处理含油污泥的装置及方法 | |
| CN220149386U (zh) | 一种立体式水产养殖污水循环净化系统 | |
| Henry et al. | A new process to treat strong biological waste | |
| RU2125121C1 (ru) | Способ очистки грунта от органических загрязнений |