RU2357929C2 - Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов - Google Patents

Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов Download PDF

Info

Publication number
RU2357929C2
RU2357929C2 RU2007124025/13A RU2007124025A RU2357929C2 RU 2357929 C2 RU2357929 C2 RU 2357929C2 RU 2007124025/13 A RU2007124025/13 A RU 2007124025/13A RU 2007124025 A RU2007124025 A RU 2007124025A RU 2357929 C2 RU2357929 C2 RU 2357929C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
water
bottom sediments
cleaning
worms
Prior art date
Application number
RU2007124025/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007124025A (ru
Inventor
Данил Сергеевич Воробьев (RU)
Данил Сергеевич Воробьев
Николай Александрович Залозный (RU)
Николай Александрович Залозный
Сергей Валерьевич Лушников (RU)
Сергей Валерьевич Лушников
Юлия Александровна Франк (RU)
Юлия Александровна Франк
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое общество "Приборсервис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое общество "Приборсервис" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническое общество "Приборсервис"
Priority to RU2007124025/13A priority Critical patent/RU2357929C2/ru
Priority to PCT/RU2008/000390 priority patent/WO2009005397A2/en
Publication of RU2007124025A publication Critical patent/RU2007124025A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2357929C2 publication Critical patent/RU2357929C2/ru
Priority to US12/641,699 priority patent/US20100096322A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к способам очистки донных отложений водоемов и водотоков, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, а также донных отложений шламовых амбаров и резервуаров сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий. Способ включает сбор жидкой фракции нефти, помещение на дно водоема малощетинковых червей семейства Tubificidae в количестве от 20 до 65 г/м2, создание уровня концентрации растворенного кислорода в придонных слоях воды путем аэрации водоемов с использованием аэрирующих устройств и одновременно внесение азотных и фосфорных минеральных удобрений. Изобретение позволяет увеличить степень очистки при одновременном упрощении способа. 1 табл.

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к способам очистки донных отложений водоемов и водотоков, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, а также донных отложений шламовых амбаров и резервуаров сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий.
Известен способ очистки донных отложений (патент РФ 2246451, МПК 7 C02F 11/02). Очистку донных отложений осуществляют обезвоживанием суспензии донных отложений и воды и термообработкой осадка горячей водой при 80°С в течение 24 часов (3 раза). Затем проводят анаэробную биологическую очистку при температуре 20-25°С в течение 20 суток, аэробную стабилизацию в присутствии воздуха при 20-30°С в течение 24 часов. После биологической очистки осадок смешивают с грунтом и опилками в соотношении 1:1:1 и подвергают аэробной доочистке бактериальной биомассой. Остаточная концентрация углеводородов нефти в полученной смеси от 0,26 мас.% (2,6 г/кг) до 0,71 мас.% (7,1 г/кг).
Недостатками способа являются необходимость извлечения загрязненных донных отложений из водоема, необходимость строгого соблюдения температурного режима при очистке, образование смеси очищенных донных отложений с грунтом и опилками, которая нуждается в дальнейшем размещении, что приводит к усложнению процесса очистки.
Известен способ очистки воды водоемов и донных отложений от загрязнений нефтью и нефтепродуктами (патент РФ 2260652, МПК 7 Е02В 15/04, C02F 1/28). Для очистки воды водоемов размещают на поверхности воды активные боны, которые выполнены в виде матов из хлопчатобумажной или синтетической ткани и заполнены очищающим составом из алюмосиликатов, органических веществ и минеральных удобрений. В процессе очистки производят флотацию донных отложений. Способ позволяет проводить очистку донных отложений от нефти до ее остаточной концентрации 2,6 г/кг.
Основным недостатком способа является отсутствие прямого очищающего воздействия на донные отложения, а следовательно, недостаточно высокая интенсивность биодеструкции нефти в.донных отложениях. Данный способ подразумевает, в основном, сбор нефти, флотированной со дна на поверхность водоема, и последующую очистку поверхностного и приповерхностного слоев воды.
Основной технической задачей настоящего изобретения является разработка экологически безопасного и технологически простого метода биологической очистки нефтезагрязненных донных отложений водоемов и водотоков, а также донных отложений шламовых амбаров и резервуаров сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий без извлечения отложений из водного объекта. Способ позволяет увеличить степень очистки и обеспечить остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в донных отложениях не более 1,0 г/кг.
Основная техническая задача достигается тем, что в способе биологической очистки донных отложений с использованием червей семейства Tubificidae, включающем аэрацию и/или флотацию донных отложений и внесение минеральных удобрений, согласно предложенному решению, после предварительного сбора жидкой фракции нефти на дно водоема помещают малощетинковых червей семейства Tubificidae в количестве от 20 до 65 г/м2 и одновременно вносят азотные и фосфорные минеральные удобрения, причем концентрация фосфора в воде составляет в пределах 0,5-1,5 мг/дм3, а азота не более 2 мг/дм3.
Способ осуществляется следующим образом: на дно водоема, с которого предварительно собрана жидкая фракция нефти, вносятся малощетинковые черви семейства Tubificidae в количестве от 20 до 65 г/м2 (в зависимости от исходного уровня загрязнения и типа донных отложений). Для активизации аборигенной микрофлоры, которая, с одной стороны участвует в деструкции нефти, а, с другой стороны, является пищей для червей, вносятся азотные и фосфорные минеральные удобрения. Необходимо поддерживать концентрацию фосфора в воде в пределах 0,5-1,5 мг/дм3. Концентрация азота в воде должна составлять не более 2 мг/дм3, что обусловлено нормативами предельно-допустимых концентраций химических веществ для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.
Для жизнедеятельности червей поддерживается концентрация растворенного кислорода в придонных слоях воды не менее 5 мг/л путем аэрации водоемов с использованием аэрирующих устройств. Аэрацию начинают не ранее чем через 24 часа после внесения червей. Из семейства Tubificidae использовались Limnodrilus hoffmeisteri и Tubifex tubifex, которые являются одними из наиболее распространенных и многочисленных видов. Обладая исключительно высокой экологической пластичностью, они населяют все пресноводные объекты. Эти черви встречаются на различных грунтах и глубинах, при различной концентрации кислорода. Проникая в глубь донных отложений, черви разрыхляют их. Поедая грунт из более глубоких слоев черви в процессе дефекации выбрасывают его на поверхность дна, тем самым также разрыхляя ее. Перемешивание донных отложений вследствие жизнедеятельности роющих организмов (биотрубация) обусловливает трансформацию различных соединений и их активное перемещение по профилю отложений, что также влияет на процессы обмена веществом между донными отложениями и водой. При реализации предложенного способа очистки нет необходимости в регулировании температурного режима, так как представители семейства Tubificidae являются обычными обитателями водоемов, в том числе в регионах с умеренным и бореальным климатом. Длительность цикла очистки составляет от 30 суток до достижения остаточной концентрации нефтепродуктов в донных отложениях менее 1,0 г/кг.
Пример 1. Проводили эксперимент по исследованию возможности использования червей семейства Tubificidae в биологической очистке донных отложений от нефти и нефтепродуктов с Limnodrilus hoffmeisteri Claparede, 1862. Длительность эксперимента составляла 30-90 суток от начала культивирования червей. В качестве субстрата для червей использовался озерный ил и смесь ила с песком в соотношении 1:1.
Гомогенизированный ил сметанообразной консистенции (400 г) равномерно распределяется по дну аквариума, загрязнялся нефтью в концентрациях 0,836-16,720 г/кг донных отложений (в пересчете на воздушно-сухой вес) и тщательно перемешивался лопаткой в течение 5 минут. Загрязненный ил находился в аквариумах в течение 7 суток для прохождения процессов сорбции нефти частицами ила; проводилось ежедневное перемешивание ила в течение 5 минут. Через 7 суток после загрязнения ила заливалось 3 литра водопроводной воды. В каждый аквариум вносили минеральные удобрения - аммиачную селитру и суперфосфат. Аквариумы аэрировались 15-17 часов в сутки. Средняя температура в аквариумах составила 23,8±0,2°С; содержание кислорода 7-8 мг/л. В одни из аквариумов помещали 0,46 г или 1,5 г взрослых Limnodrilus hoffmeisteri (20 и 65 г/м2 соответственно), другие оставляли без червей.
В аквариумах, где черви не культивировались, по результатам измерений средняя толщина слоя ила составила 12,10±0,11 мм. В аквариумах с червями толщина слоя ила визуально отличалась и была больше - 19,83±0,15. Толщина слоя в аквариумах с червями достоверно отличалось от слоя в аквариумах без червей (t-критерий Стьюдента, р<0.001). Лимнодрилусы выживали при высоких концентрациях нефти. Во всех аквариумах с червями было обнаружено большое количество молоди лимнодрилусов (тысячи экземпляров). В таблице приведены экспериментальные данные по концентрации нефти и нефтепродуктов в донных отложениях для ила и ила с песком (1:1) при разном количестве червей семейства Tubificidae
Таблица 1
Тип донных отложений Навеска червей, г/м2 Исходная концентрация нефтепродуктов в донных отложениях (в пересчете на сухой вес), г/кг Концентрация нефтепродуктов в донных отложениях через 30 суток Конечная концентрация нефтепродуктов вдонных отложениях (через 90 суток), г/кг
Ил 20 0,836 0,30 0,18
6,688 1,84 0,66
16,72 5,12 0,98
65 0,836 0,30 0,19
6,688 1,65 0,53
16,720 4,38 0,84
Ил с песком (1:1) 20 0,755 0,47 0,39
5,94 2,31 0,80
14,97 7,34 0,99
65 0,755 0,55 0,37
5,94 2,00 0,68
14,97 5,82 0,95
Таким образом, из таблицы видно, что в результате жизнедеятельности червей концентрация нефти в донных отложениях снижалась в 1,9-19,9 раз (в зависимости от исходного уровня загрязнения, навески червей и типа донных отложений) и составляла не более 1,0 г/кг при длительности очистки 90 суток. Кроме того, при реализации способа нет необходимости в регулировании температурного режима, так как представители семейства Tubificidae являются обычными обитателями водоемов, в том числе в регионах с умеренным и бореальным климатом.
Пример 2. Проводили очистку водоема площадью 1,7 га со средней глубиной 1,5 м в условиях севера Западной Сибири. Среднее содержание нефтепродуктов в донных отложениях до начала очистки составляло 81,4 г/кг. Донные отложения водоема были представлены супесчаными илами.
В ходе проведения первого этапа очистных работ проводили отделение нефти от донных отложений путем флотации с использованием флотатора, соединенного с блоком подачи водовоздушной смеси и снабженного гибким трубопроводом, соединяющим флотатор с плавающей емкостью-отстойником. В результате флотационной очистки дна содержание нефтепродуктов в донных отложениях снизилось в 7,4 раза и в среднем составило 11,0 г/кг.
После сбора нефти с донных отложений на дно водоема помещали червей семейства Tubificidae (Limnodrilus sp.) в количестве 30 г/м2. Навеска червей на 1 га составила 300 кг, а на весь водоем - 510 кг.
Для интенсификации микробной деструкции нефти на всей акватории водоема осуществлялась аэрация при помощи аэратора абсолютной производительностью 12 кг О2/час, мощностью 11 кВт.
Таким образом, обеспечивали концентрацию растворенного кислорода не менее 8 мг/дм3.
Для поддержания концентраций биогенных веществ в воде на оптимальном уровне вносили минеральные удобрения. Начальное содержание ионов аммония в воде в среднем составляло 0,25 мг/дм3, а содержание ионов нитрата 0,2 мг/дм3, что в пересчете на свободный азот в среднем составляет 0,12 мг/дм3. Необходимая доза аммиачной селитры для достижения концентрации азота 2,0 мг/дм3 составила 80,5 кг/га или 136,9 кг на весь водоем. Концентрация фосфат-ионов в воде составляла 0,5 мг/дм3. Чтобы довести концентрацию фосфора в воде до 1 мг/л в пересчете на Р2О5, потребовалось внести 24,7 кг суперфосфата на 1 га или 42,0 кг на весь водоем.
В результате применения биологической очистки с использованием червей семейства Tubificidae совместно с аэрацией и внесением минеральных удобрений концентрация нефтепродуктов в донных отложениях за 78 суток снизилась до 0,97 г/кг. Таким образом, способ обеспечил снижение содержания нефтепродуктов в донных отложениях более чем в 83 раза по сравнению с исходной концентрацией.

Claims (1)

  1. Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов, включающий аэрацию воды и/или флотацию донных отложений и внесение минеральных удобрений, отличающийся тем, что после предварительного сбора жидкой фракции нефти на дно водоема помещают малощетинковых червей семейства Tubificidae в количестве от 20 до 65 г/м2 и одновременно путем внесения азотных и фосфорных минеральных удобрений поддерживают концентрацию фосфора в воде 0,5-1,5 мг/дм3, а азота не более 2 мг/дм3.
RU2007124025/13A 2007-06-26 2007-06-26 Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов RU2357929C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124025/13A RU2357929C2 (ru) 2007-06-26 2007-06-26 Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов
PCT/RU2008/000390 WO2009005397A2 (en) 2007-06-26 2008-06-23 Method for biological cleaning of oil-contaminated bottom sediments
US12/641,699 US20100096322A1 (en) 2007-06-26 2009-12-18 Method for the biological cleaning of oil contaminated bottom sediments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124025/13A RU2357929C2 (ru) 2007-06-26 2007-06-26 Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007124025A RU2007124025A (ru) 2009-01-10
RU2357929C2 true RU2357929C2 (ru) 2009-06-10

Family

ID=40226687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124025/13A RU2357929C2 (ru) 2007-06-26 2007-06-26 Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100096322A1 (ru)
RU (1) RU2357929C2 (ru)
WO (1) WO2009005397A2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102491612A (zh) * 2011-11-24 2012-06-13 复旦大学 利用微生物及微型动物消解污泥的装置及处理方法
CN102531306A (zh) * 2011-12-13 2012-07-04 浙江省环境保护科学设计研究院 一种利用生态链有机物消减方法处理行业污泥的工艺
CN103288217B (zh) * 2013-05-28 2014-07-16 长沙理工大学 一种疏浚后控制底泥回淤的方法
CA3047117C (en) * 2016-12-15 2023-12-05 Integrated Agriculture Systems, Inc. Media bed for waste streams and systems employing the same
CN108862974B (zh) * 2018-06-22 2021-07-20 辽宁工程技术大学 一种油泥处理系统及方法
CN117247137B (zh) * 2023-01-10 2024-04-16 重庆大学 水体内源污染原位生态消除用曝气系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU679532A1 (ru) * 1973-08-02 1979-08-15 Averbukh Dzhuletta A Способ биологической очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности
WO1995021034A1 (en) * 1992-01-07 1995-08-10 Terra Vac, Inc. Process for soil decontamination by oxidation and vacuum extraction
US6517287B2 (en) * 2000-10-03 2003-02-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for removing contaminants from dredge material in an underwater environment
US6533499B2 (en) * 2001-03-13 2003-03-18 Boyd Breeding Soil and groundwater remediation system
AU2003249573A1 (en) * 2002-04-26 2003-11-10 The Indian Institute Of Technology, Bombay Process for treatment of organic wastes
RU2260652C1 (ru) * 2004-05-05 2005-09-20 Лушников Сергей Валерьевич Способ очистки воды водоемов и донных отложений от загрязнений нефтью и нефтепродуктами

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛУШНИКОВ С.В. Экспериментальные работы по очистке донных отложений и воды озера Щучье от нефтепродуктов, загрязненных в результате аварийных разливов нефти. Экологические работы на месторождениях нефти Тимано-Печорской провинции. Состояние и перспективы: Матер. III научно-практич. Конф. г.Ухта, Сыктывкар, 2004, с.139-142. ТЕСЛЕНКО И.А. и др. Перспективы использования трубочника для очистки стоков. Материалы VII региональной научно-практической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», Ставрополь, СевКавГТУ, 2003. ЛУШНИКОВ С.В. и др. Очистка донных отложений: первый шаг сделан, Экология и промышленность России, 2005, №9, с.30-31. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009005397A3 (en) 2009-02-26
RU2007124025A (ru) 2009-01-10
US20100096322A1 (en) 2010-04-22
WO2009005397A2 (en) 2009-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. A mechanistic review on vermifiltration of wastewater: design, operation and performance
Tomar et al. Urban wastewater treatment using vermi-biofiltration system
RU2357929C2 (ru) Способ биологической очистки донных отложений от нефти и нефтепродуктов
KR101238262B1 (ko) 오폐수처리능을 가지는 미생물제제와 그의 제조방법 및 오폐수 정화방법
Strizhenok et al. Assessment of the efficiency of using organic waste from the brewing industry for bioremediation of oil-contaminated soils
Sarkar et al. Sewage treatment in a single pond system at East Kolkata Wetland, India
RU2412014C1 (ru) Способ очистки и восстановления экологических функций субстратов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
Vymazal Constructed wetlands for wastewater treatment in Europe
RU2329200C2 (ru) Способ переработки шламов очистных сооружений нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
Sloan et al. Effect of ozonated water on creeping bentgrass growth in a sand medium
CN1295159C (zh) 池塘水体自循环去除污染的方法
RU2322312C1 (ru) Способ восстановления почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
RU2618699C1 (ru) Способ биологической очистки почв, загрязненных нефтепродуктами
CZ284658B6 (cs) Způsob regenerace půd
RU2301258C2 (ru) Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений
RU2176164C2 (ru) Способ биологической ремедиации нефтезагрязненных почв
RU2738482C1 (ru) Способ рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами
RU2320429C1 (ru) Способ биологической рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами
RU2217246C2 (ru) Способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв
UA80075C2 (en) Method of recultivation of soils contaminated by oil and oil products
RU2279472C2 (ru) Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений
RU2283195C2 (ru) Способ рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами
Ozkay et al. USE OF ACTIVE MICROORGANISM IN IMPROVING POND WATER QUALITY: CASE STUDY OF BEYTEPE POND
RU2687125C1 (ru) Способ очистки почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами
RU2104248C1 (ru) Способ очистки водоемов и почв от нефтяных загрязнений

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 16-2009 FOR TAG: (73)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130627