RU2412014C1 - Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products - Google Patents

Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products Download PDF

Info

Publication number
RU2412014C1
RU2412014C1 RU2009130832/21A RU2009130832A RU2412014C1 RU 2412014 C1 RU2412014 C1 RU 2412014C1 RU 2009130832/21 A RU2009130832/21 A RU 2009130832/21A RU 2009130832 A RU2009130832 A RU 2009130832A RU 2412014 C1 RU2412014 C1 RU 2412014C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substrate
earthworms
oil
substrates
amount
Prior art date
Application number
RU2009130832/21A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерия Владимировна Смольникова (RU)
Валерия Владимировна Смольникова
Сергей Александрович Емельянов (RU)
Сергей Александрович Емельянов
Михаил Сергеевич Дементьев (RU)
Михаил Сергеевич Дементьев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Кавказский государственный технический университет"
Priority to RU2009130832/21A priority Critical patent/RU2412014C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2412014C1 publication Critical patent/RU2412014C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology, namely, to methods of removing oil contaminants from substrates. Proposed method comprises processing the substrate by biopreparation and earthworms of native species. To prepare nutritive medium for earthworms, used is organic material crushed to 20-50 mm-particle size, i.e. leaf litter, sunflower shells and the like to be treated by lactoserum, its content making 40-80 l per one ton of organic material. Prepared material is added into substrate, apart from sandy soil, along with scarifier in amount sufficient for oxygen content in substrate not less than 12%. Then, nutritive medium is added into substrate in amount of 10-30% of total weight and, then, biofertiliser in amount of 70-90 ml per 1 m2 of substrate. Ploughing is made to depth of 0.1-0.4 m.
EFFECT: higher efficiency of reclamation.
6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам очистки субстратов от нефтяного загрязнения, и может быть использовано для ликвидации последствий аварийных розливов нефти и нефтепродуктов на железнодорожном, трубопроводном и автомобильном транспорте, а также для улучшения экологической ситуации вокруг источников углеводородного загрязнения (автозаправки, резервуарные парки, нефтебазы, буровые скважины, придорожные площади).The invention relates to the field of biotechnology, and in particular to methods for cleaning substrates from oil pollution, and can be used to eliminate the consequences of accidental spills of oil and oil products in rail, pipeline and road transport, as well as to improve the environmental situation around sources of hydrocarbon pollution (gas stations, reservoir parks, tank farms, boreholes, roadside areas).

Анализ существующего уровня техники позволил выявить следующие аналоги:Analysis of the current level of technology has allowed to identify the following analogues:

- известны способы микробиологической очистки почвы с помощью микроорганизмов, способных разрушать углеводороды нефти, включающие предварительную механическую обработку почвы, внесение органических и неорганических удобрений и углеводородокисляющей микрофлоры (см. патент РФ № 2245748 от 14.05.2002 по МПК7 В09С 1/08, опубл. 10.02.2005 г; патент РФ № 2076150 от 15.02.93 по МПК6 C12N 1/20, опубл. 27.03.1997; патент РФ № 2071671 от 23.09.1994 по МПК6 В09С 1/00, опубл. 10.01.1997; патент РФ № 2049739 от 19.09.1991 по МПК6 C02F 3/34, опубл. 10.12.1995; патент РФ № 2062669 от 10.01.1993 по МПК6 В09С 1/10, опубл. 27.06.1996).- known methods of microbiological cleaning of the soil with the help of microorganisms capable of destroying petroleum hydrocarbons, including preliminary mechanical processing of the soil, the application of organic and inorganic fertilizers and hydrocarbon-oxidizing microflora (see RF patent No. 2245748 dated 05/14/2002 according to IPC 7 В09С 1/08, publ. 02.10.2005; patent of the Russian Federation No. 2076150 dated 02.15.93 for IPC 6 C12N 1/20, publ. 03/27/1997; patent of the Russian Federation No. 2071671 dated 09/23/1994 for IPC 6 B09C 1/00, publ. 10.01.1997; patent RF patent No. 2049739 dated 09/19/1991 according to IPC 6 C02F 3/34, publ. 12/10/1995; RF patent No. 2062669 dated 01/10/1993 according to IPC 6 В09С 1/10, publ. 06/27/1996).

Недостатком способов является пониженная эффективность процесса очистки и восстановления экологических функций субстратов. Это связано с тем, что для биологического разрушения будут доступны только углеводороды, находящиеся на поверхности субстрата, при этом углеводороды, проникшие вглубь субстрата, смогут подвергаться разрушению только за счет жизнедеятельности анаэробной микрофлоры. Следовательно, эффективность аэробных микроорганизмов, входящих в состав бактериальных препаратов, будет невысокая. Кроме того, повышение продуктивности субстратов достигается только за счет снижения концентрации углеводородов нефти, без внесения удобрений;The disadvantage of this method is the reduced efficiency of the process of cleaning and restoring the environmental functions of the substrates. This is due to the fact that only hydrocarbons located on the surface of the substrate will be available for biological destruction, while hydrocarbons that penetrate deep into the substrate can be destroyed only due to the activity of anaerobic microflora. Therefore, the effectiveness of aerobic microorganisms that are part of the bacterial preparations will be low. In addition, increasing the productivity of substrates is achieved only by reducing the concentration of oil hydrocarbons, without fertilizing;

- известен способ утилизации углеводородсодержащих отходов с масляной фракцией, по которому предложена вермикультурная композиция следующего состава: линейный керосин, загрязненные нефтью твердые буровые отходы, углеводородокисляющие бактерии, почва и черви (см. патент США № 6838082 от 14.02.2002 г по МПК C05F 17/00, опубл. 14.01.2005 г). Также предложена экологически чистая жидкость для бурения, в качестве твердой фазы для которой используют органические отходы: рисовая шелуха, опилки, стружки, резаная бумага, картон, кокосовая стружка, шелуха хлопчатника и т.д. При этом отработанные отходы бурения заселяют красными дождевыми червями (Lumdricidus rubellus, Eisenia foetida), выращенными с использованием кухонных, сельскохозяйственных отходов и осадков сточных вод, с влажностью около 75%.- there is a known method for the disposal of hydrocarbon-containing waste with an oil fraction, according to which a vermicultural composition of the following composition is proposed: linear kerosene, oil-contaminated solid drilling waste, hydrocarbon-oxidizing bacteria, soil and worms (see U.S. Patent No. 6838082 of 02/14/2002 for IPC C05F 17 / 00, published on January 14, 2005). An environmentally friendly drilling fluid is also proposed, which uses organic waste as a solid phase: rice husks, sawdust, shavings, cut paper, cardboard, coconut shavings, cotton husks, etc. At the same time, drilling waste material is populated with red earthworms (Lumdricidus rubellus, Eisenia foetida) grown using kitchen, agricultural waste and sewage sludge with a humidity of about 75%.

Недостатком способа является пониженная эффективность процесса очистки и восстановления экологических функций субстратов. Это обусловлено тем, что питательная среда не является оптимальной для культивирования дождевых червей, заявленное техническое решение не предусматривает рекультивации нефтезагрязненных субстратов. Кроме того, по способу предусмотрена обработка загрязненного субстрата в реакторе, что значительно увеличивает стоимость утилизации нефтезагрязненного субстрата, отмечается необходимость контроля содержания кислорода и дополнительная аэрация с помощью аэрационного устройства, поскольку дождевые черви неэффективно выполняют аэрацию в неблагоприятных условиях;The disadvantage of this method is the reduced efficiency of the process of cleaning and restoring the environmental functions of the substrates. This is due to the fact that the nutrient medium is not optimal for cultivating earthworms, the claimed technical solution does not provide for the rehabilitation of oil-contaminated substrates. In addition, the method provides for the treatment of contaminated substrate in the reactor, which significantly increases the cost of disposal of oil-contaminated substrate, there is a need to control the oxygen content and additional aeration using an aeration device, since earthworms inefficiently perform aeration in adverse conditions;

- в качестве прототипа нами взят способ очистки и рекультивации загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв, включающий обработку почвы препаратами, содержащими нефтеперерабатывающие бактерии совместно с биодеструкторами следующего трофического уровня - дождевыми червями. Используют бактериальный препарат «Путидойл» (см. патент РФ № 2217246 от 18.03.1999 г по МПК7 В09С 1/10, опубл. 27.11.2003).- as a prototype, we took a method for cleaning and recultivating soils contaminated with oil and oil products, including soil treatment with preparations containing oil refining bacteria together with biodestructors of the next trophic level - earthworms. The bacterial preparation Putidul is used (see RF patent No. 2217246 of 03/18/1999 g according to IPC 7 B09C 1/10, publ. 11/27/2003).

Недостатком способа является пониженная эффективность процесса очистки и восстановления экологических функций субстратов. Это обусловлено тем, что в известном способе рекультивация загрязненных нефтепродуктами почв достигается только за счет жизнедеятельности дождевых червей, без внесения органических или неорганических удобрений. В данном случае эффективность рекультивации будет ниже, по сравнению с вышеуказанными способами, предусматривающими внесение соответствующих добавок. К тому же, способ по прототипу не предусматривает обработки субстрата: вспашки, перемешивания или внесения разрыхлителей. При этом для биологического разрушения будут доступны только углеводороды, находящиеся на поверхности субстрата, причем углеводороды, проникшие вглубь субстрата, смогут подвергаться разрушению только за счет жизнедеятельности анаэробной микрофлоры. Следовательно, эффективность аэробных микроорганизмов, входящих в состав бактериальных препаратов, предназначенных для разрушения углеводородов нефти, будет невысокая.The disadvantage of this method is the reduced efficiency of the process of cleaning and restoring the environmental functions of the substrates. This is due to the fact that in the known method, the reclamation of soils contaminated with oil products is achieved only due to the vital activity of earthworms, without the introduction of organic or inorganic fertilizers. In this case, the reclamation efficiency will be lower in comparison with the above methods involving the introduction of appropriate additives. In addition, the prototype method does not provide for the processing of the substrate: plowing, mixing or applying baking powder. In this case, only hydrocarbons located on the surface of the substrate will be available for biological destruction, and hydrocarbons that penetrate deep into the substrate can be destroyed only due to the activity of anaerobic microflora. Consequently, the effectiveness of aerobic microorganisms that are part of the bacterial preparations intended for the destruction of oil hydrocarbons will be low.

Следует отметить, что в Примере не указано, какое количество дождевых червей и какого вида авторы использовали для проведенного эксперимента. Исходя из приведенных ими данных, начальная концентрация нефти и нефтепродуктов в почве составляла более 21 г/кг. По литературным данным, подтвержденным нашими собственными исследованиями, предельная летальная концентрация нефти и нефтепродуктов в почве, при которой происходит гибель 100% особей в течение суток, для почвы составляет 20 г/кг. При начальной концентрации нефти в субстрате 12 г/кг происходит гибель 50% особей в течение суток, если субстрат не подвергался предварительной обработке. (Соромотин А.В. Влияние нефтяного загрязнения на почвенных беспозвоночных (мезофауны) в таежных лесах Среднего Приобья // Сибирский экологический журнал. - 1995. - № 6. - С.549-552; А.Г.Карташев, К.С.Козлов, А.Г.Грязнов. Влияние нефтезагрязнений на выживаемость дождевых червей // Сибирский экологический журнал, 2006, № 5, т.13, с.629-637; Спиров А.В., Пушной Г.В. Использование олигохет в качестве тест-объектов в системах скрининга тератогенов среды // Всес. совещ. Эколого-генетический мониторинг состояния окружающей Среды. - Караганда, 1990. - С.112; Кибардин В.М., Жеребцов А.К. Влияние нефтяного загрязнения на дождевых червей // Матер. 6 науч. конф. мол. ученых Казан, ин-та биол. Казан. фил. АН СССР, Казань, 5-8 апр., 1988. Казан. ин-т биол. Казан. фил. АН СССР. Казань, 1990, с.230-232, ил.). К тому же, Пример рассматривает использование способа в лабораторных условиях в микрообъемах - слой нефтезагрязненной почвы составил 50 мм (5 см), а общая высота садка составила 60 мм (6 см). Дождевые черви обитают в слое субстрата толщиной 10-70 см, и если субстрат токсичен для червей, то они не закапываются в него, ползают по поверхности и пытаются выползти из емкости. При столь малых объемах лабораторных садков для проведения эксперимента крайне затруднительно удержать червей внутри субстрата, содержащего летальную концентрацию загрязняющего вещества. Из описания эксперимента не понятно, какие средства применялись для задержания дождевых червей в лабораторных емкостях. Таким образом, не разработаны условия промышленного использования прототипа.It should be noted that the Example does not indicate how many earthworms and what type the authors used for the experiment. Based on the data they cited, the initial concentration of oil and oil products in the soil was more than 21 g / kg. According to literature data, confirmed by our own studies, the limiting lethal concentration of oil and oil products in the soil, at which 100% of individuals die during the day, is 20 g / kg for the soil. At an initial oil concentration of 12 g / kg in the substrate, 50% of individuals die within 24 hours if the substrate has not been pretreated. (Soromotin A.V. Effect of oil pollution on soil invertebrates (mesofauna) in the taiga forests of the Middle Ob region // Siberian Journal of Ecology. - 1995. - No. 6. - P.549-552; A.G. Kartashev, K.S. Kozlov, A.G. Gryaznov, Effect of oil pollution on the survival of earthworms // Siberian Journal of Ecology, 2006, No. 5, t.13, p.629-637; Spirov A.V., Pushnoy G.V. test objects in screening systems for teratogens of the environment // All conference Ecological and genetic monitoring of the state of the environment. - Karaganda, 1990. - P.112; Kibardin V.M., Stallion in A.K., Effect of oil pollution on earthworms, Mater. 6 scientific conference of the mol. scientists Kazan, Institute of Biology, Kazan, Fil. of the USSR Academy of Sciences, Kazan, April 5-8, 1988. Kazan. -T Biol. Kazan. Fil. Academy of Sciences of the USSR. Kazan, 1990, pp. 230-232, ill.). In addition, the Example considers the use of the method in laboratory conditions in microvolumes - the layer of oil-contaminated soil was 50 mm (5 cm), and the total height of the cage was 60 mm (6 cm). Earthworms live in a substrate layer 10-70 cm thick, and if the substrate is toxic to the worms, they do not bury it, crawl along the surface and try to crawl out of the tank. With such small volumes of laboratory cages for the experiment, it is extremely difficult to keep the worms inside the substrate containing a lethal concentration of pollutant. From the description of the experiment it is not clear what means were used to detain earthworms in laboratory containers. Thus, the conditions for the industrial use of the prototype are not developed.

Технический результат от применения заявленного способа сводится к следующему:The technical result from the application of the claimed method is as follows:

повышается эффективность восстановления экологических функций нефтезагрязненных субстратов в диапазоне температур субстрата от +5 до +45°С, с начальным содержанием нефти и нефтепродуктов не более 20000 мг/кг, при этом:the efficiency of restoring the environmental functions of oil-contaminated substrates increases in the temperature range of the substrate from +5 to + 45 ° C, with an initial oil and oil product content of not more than 20,000 mg / kg, while:

а) активизируется разрушение нефтяного загрязнения аборигенной углеводородокисляющей микрофлорой за счет создания оптимальных условий для ее жизнедеятельности, а также из-за отсутствия конкуренции между интродуцируемой и аборигенной микрофлорой;a) the destruction of oil pollution by indigenous hydrocarbon-oxidizing microflora is activated by creating optimal conditions for its life, as well as due to the lack of competition between introduced and indigenous microflora;

б) улучшаются условия обитания дождевых червей, интенсифицируется их жизнедеятельность: биопродуктивность, увеличение удельной массы;b) the living conditions of earthworms are improved, their vital activity is intensified: bioproductivity, increase in specific gravity;

в) повышается плодородие субстратов за счет обогащения биогенными элементами.c) increased substrate fertility due to enrichment with nutrients.

Указанный технический результат достигается с помощью обработки субстратов биопрепаратами и дождевыми червями, то есть так, как указано в прототипе.The specified technical result is achieved by processing the substrates with biological products and earthworms, that is, as indicated in the prototype.

Мы предлагаем:We offer:

- дополнительно готовить питательную среду для дождевых червей. Измельчить органический материал до размеров частиц 20-50 мм и обработать его молочной сывороткой в соотношении компонентов: 40-80 л последней: 1 т органического материала;- additionally prepare a nutrient medium for earthworms. Grind organic material to a particle size of 20-50 mm and treat it with whey in a ratio of components: 40-80 l of the latter: 1 t of organic material;

- дополнительно обработать субстрат. При этом последовательно вносить: разрыхлитель, питательную среду, биопрепарат. Во все субстраты, кроме песчаной почвы, вносят разрыхлитель в количестве, обеспечивающем содержание кислорода в субстрате не менее 12%. Приготовленную питательную среду в количестве 10-30% от массы субстрата. Биопрепарат, в качестве которого используется биоудобрение, восстанавливающее плодородие субстратов, в количестве 70-90 мл на 1 м2 субстрата;- additionally process the substrate. At the same time, make: baking powder, nutrient medium, biological product. In all substrates, except for sandy soil, a baking powder is added in an amount providing an oxygen content of at least 12%. Cooked nutrient medium in an amount of 10-30% by weight of the substrate. Biological product, which uses biofertilizer, restoring the fertility of the substrates, in the amount of 70-90 ml per 1 m 2 of substrate;

- проводить вспашку на глубину 0,1-0,4 м;- carry out plowing to a depth of 0.1-0.4 m;

- в качестве дождевых червей использовать аборигенные виды. При этом массу внесенного червесубстрата определяют по формуле:- use native species as earthworms. In this case, the mass of the introduced wormsubstrate is determined by the formula:

mчс=K·S·h·ρ·G/Z,m hs = K · S · h · ρ · G / Z,

где mчс - масса червесубстрата, кг;where m hs - the mass of wormsubstrate, kg;

K - эмпирический коэффициент, учитывающий гибель особей дождевых червей, зависящий от типа субстрата и питательной среды, находящийся в пределах 1,1-1,4;K is an empirical coefficient that takes into account the death of individuals of earthworms, depending on the type of substrate and nutrient medium, ranging from 1.1-1.4;

S - площадь обрабатываемого участка, м2;S is the area of the treated area, m 2 ;

h - глубина обработки субстрата, м;h is the depth of processing of the substrate, m;

ρ - плотность субстрата, кг/м3;ρ is the density of the substrate, kg / m 3 ;

G - оптимальное количество дождевых червей в 1 кг субстрата, подбираемое эмпирически в зависимости от типа субстрата, количество особей/1 кг субстрата;G is the optimal number of earthworms per 1 kg of substrate, selected empirically depending on the type of substrate, the number of individuals / 1 kg of substrate;

Z - исходное удельное количество особей в 1 кг продукта червесубстрата, количество особей/1 кг червесубстрата;Z is the initial specific number of individuals per 1 kg of wormsubstrate product, the number of individuals / 1 kg of wormsubstrate;

- на территории Юга России использовать дождевых червей вида Lumbricidus rubellus;- in the south of Russia to use earthworms of the species Lumbricidus rubellus;

- в качестве органического материала использовать листовой опад или лузгу подсолнечника, или плодовый жмых, или жом подсолнечный необрушенный, или ботву сельскохозяйственных культур, или вяленную траву, или отходы томатов, или отходы капусты, или виноградные выжимки;- as organic material, use leaf litter or husk of sunflower, or fruit cake, or sunflower pulp, unbroken, or tops of agricultural crops, or dried grass, or waste tomato, or waste cabbage, or grape marc;

- в качестве молочной сыворотки использовать подсырную или творожную, или казеиновую;- as a whey use cheese or curd, or casein;

- в качестве разрыхлителя использовать речной песок или опилки нехвойных пород деревьев.- use river sand or sawdust of non-coniferous tree species as a baking powder.

- в качестве биопрепарата, восстанавливающего плодородие почв, преимущественно использовать «Байкал ЭМ-1».- as a biological product restoring soil fertility, it is preferable to use Baikal EM-1.

На основании вышеизложенного заявляемое техническое решение соответствует условию новизны.Based on the foregoing, the claimed technical solution meets the condition of novelty.

Способ может применяться при концентрации нефти и нефтепродуктов в субстрате не более 20000 мг/кг. Более высокие концентрации полностью подавляют жизнедеятельность вносимой микрофлоры и детальны для дождевых червей. У дождевых червей наблюдается активный некроз поверхностных тканей, размягчение продольной мускулатуры, они теряют подвижность и гибнут в течение суток.The method can be used when the concentration of oil and oil products in the substrate is not more than 20,000 mg / kg Higher concentrations completely suppress the vital activity of introduced microflora and are detailed for earthworms. In earthworms, active necrosis of superficial tissues is observed, softening of the longitudinal muscles, they lose mobility and die within a day.

Способ может применяться при температуре субстрата не ниже +5°С и не выше +45°С. При более низких температурах дождевые черви и микроорганизмы неактивны, а при более высоких температурах почвы черви уходят в глубокие слои субстрата, образуют «общественный кокон» и впадают в спячку. Кроме того, повышенные температуры способствуют изменению видового состава микробного сообщества и использование предлагаемых приемов не приносит ожидаемого эффекта.The method can be applied at a substrate temperature of not lower than + 5 ° C and not higher than + 45 ° C. At lower temperatures, earthworms and microorganisms are inactive, and at higher soil temperatures, the worms go into the deeper layers of the substrate, form a “public cocoon” and hibernate. In addition, elevated temperatures contribute to a change in the species composition of the microbial community and the use of the proposed methods does not bring the expected effect.

Попадая в окружающую среду, нефть подавляет дыхательную активность субстратов, вызывает почти полную депрессию флоры и фауны, нарушает соотношение между отдельными группами микроорганизмов, к тому же угнетаются процессы азотфиксации, нитрификации, нарушается баланс почвенных ферментов, происходит накопление трудноокисляемых продуктов. Субстрат - питательная среда для растений и микроорганизмов, понятие комплексное, включающее, в том числе все виды почв и сапропелей. На загрязненных участках формируется высокая фитотоксичность почвы, которая объясняется избыточным содержанием в ней хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов натрия. Воздействие нефти и нефтепродуктов на почвенные экосистемы приводит к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова. Для большинства сельскохозяйственных растений нефтезагрязненная почва является токсичной. Нефтяное загрязнение оказывает отрицательное влияние на прорастание растений сразу после высева семян в грунт. Ингибирующее действие нефти на наиболее устойчивые растения наблюдается уже при уровне загрязнения около 400-500 мг/кг. Рост растений на ранних сроках значительно отстает от контрольных по высоте.Once in the environment, oil inhibits the respiratory activity of substrates, causes an almost complete depression of flora and fauna, disrupts the relationship between individual groups of microorganisms, in addition, nitrogen fixation and nitrification processes are inhibited, the balance of soil enzymes is disturbed, and hard-to-oxidize products accumulate. The substrate is a nutrient medium for plants and microorganisms, a complex concept that includes, including all types of soils and sapropels. In the contaminated areas, high phytotoxicity of the soil is formed, which is explained by the excessive content of chloride, sulfate and sodium bicarbonate in it. The impact of oil and oil products on soil ecosystems leads to a decrease in the biological productivity of soil and phytomass of vegetation cover. For most agricultural plants, oil-contaminated soil is toxic. Oil pollution has a negative effect on the germination of plants immediately after sowing seeds in the ground. The inhibitory effect of oil on the most resistant plants is already observed at a pollution level of about 400-500 mg / kg. The growth of plants in the early stages is significantly behind the control in height.

По заявляемому способу, в отличие от прототипа, мы не используем бактериальные препараты, предназначенные для очистки почвы от углеводородов нефти. Известно, что во всех природных субстратах содержится аборигенная углеводородокисляющая микрофлора. Она состоит из микробных популяций водорослей, актиномицетов, нитрифицирующих, денитрифицирующих, целлюлозоразлагающих бактерий, серобактерий, пигментных микробов, грибов, простейших. Наибольшее количество (1000000 в 1 мм3) микробов содержится в верхнем слое почвы - на глубине 5-15 см (см. Гузев B.C., Бондаренко Н.Г., и др. Структура инициированного микробного сообщества как интегральный метод оценки микробного состояния почвы // Микробиология. - 1980. - 49, № 1. - С.134-139; Гузев B.C., Левин С.В., и др. Роль почвенной микробиоты в рекультивации нефтезагрязненных почв // Микроорганизмы и охрана почв. - М.: МГУ, 1989. - С.129-150; Звягинцев Д.Г. и др. Диагностические признаки различных уровней загрязнения почвы нефтью, Почвоведение, 1989, № 1, - С.72-78.).According to the claimed method, in contrast to the prototype, we do not use bacterial preparations intended for cleaning the soil from oil hydrocarbons. It is known that all natural substrates contain native hydrocarbon-oxidizing microflora. It consists of microbial populations of algae, actinomycetes, nitrifying, denitrifying, cellulose-degrading bacteria, sulfur bacteria, pigment microbes, fungi, protozoa. The largest number (1,000,000 in 1 mm 3 ) of microbes is contained in the upper soil layer - at a depth of 5-15 cm (see Guzev VS, Bondarenko NG, etc. The structure of the initiated microbial community as an integral method for assessing the microbial state of the soil // Microbiology. - 1980. - 49, No. 1. - P.134-139; Guzev BC, Levin SV, et al. The role of soil microbiota in the rehabilitation of oil-contaminated soils // Microorganisms and soil protection. - M.: Moscow State University, 1989. - P.129-150; Zvyagintsev DG et al. Diagnostic signs of various levels of soil pollution with oil, Soil Science, 1989, No. 1, - P.72-78.).

Предлагаемый нами способ очистки и восстановления экологических функций нефтезагрязненных субстратов основан на создании благоприятных условий для окисления углеводородов нефти аборигенной углеводородокисляющей микрофлорой. Способ применим к следующим типам субстратов: сапропель (отложения пресноводных водоемов, состоящие из органического вещества и минеральных примесей, формирующиеся в результате длительных природных процессов из остатков растительных и животных организмов, населяющих водоем), черноземы, суглинки, серые лесные, каштановые (светлые, темные, засоленные) и песчаные почвы.Our proposed method for cleaning and restoring the environmental functions of oil-contaminated substrates is based on creating favorable conditions for the oxidation of oil hydrocarbons by native hydrocarbon-oxidizing microflora. The method is applicable to the following types of substrates: sapropel (deposits of freshwater bodies of water, consisting of organic matter and mineral impurities, formed as a result of long natural processes from the remains of plant and animal organisms inhabiting the body of water), chernozems, loams, gray forest, chestnut (light, dark saline) and sandy soils.

Нефть приводит к нарушению структуры субстратов, а именно приводит к слипанию частиц в единый конгломерат, образованию газонепроницаемой пленки. В результате многие биологические процессы замедляются или прекращаются. Большинство микроорганизмов, способных разрушать углеводороды нефти относятся к аэробным. Они являются основными поставщиками питательных веществ для растений, и для осуществления процессов жизнедеятельности необходим кислород.Oil leads to a violation of the structure of the substrates, namely, it leads to the adhesion of particles into a single conglomerate, the formation of a gas-tight film. As a result, many biological processes slow down or stop. Most microorganisms that can destroy oil hydrocarbons are aerobic. They are the main suppliers of plant nutrients, and oxygen is essential for vital processes.

Таким образом, ведущей проблемой становится организация аэрации субстрата и восстановление его структуры (разделение на отдельные частицы). Эту функцию эффективно выполняют дождевые черви, передвигаясь в земле, пропускают ее через свою пищеварительную систему, обеспечивая аэрацию, структурированность почвы, распределение органического материала по почвенному горизонту, присутствие ряда биологически активных веществ (ферментов, витаминов, факторов роста). К червям предъявляются определенные требования. Они должны иметь высокую прожорливость, подвижность, обеспечивать высокую степень разложения органических субстратов, обладать устойчивостью к заболеваниям и физико-химическим воздействиям, высокой скоростью адаптации к перерабатываемым субстратам. В США для культивирования используется, полученная путем отбора продуктивная популяция червя Eisenia foetida, названная "красным калифорнийским червем", в Европе он известен под торговым названием "Тенесси Виглер". Однако этот червь, несмотря на неоспоримые достоинства, мало приспособлен к климатическим условиям и почвам России. В нашей стране был выведен гибрид дождевого червя, не уступающий по основным продуктивным свойствам американскому аналогу, адаптированный к природно-климатическим условиям средней полосы. Выведенный во Владимирской области гибрид получил наименование "Старатель". Перевозка дождевых червей на значительные расстояния связана с дополнительной гибелью части особей в популяции и ухудшением общего состояния выживших, кроме того, черви вынуждены проходить адаптацию к новым климатическим условиям, неизбежна смена корма, что является крайне травмирующим фактором. В связи с этим, наиболее целесообразным является использование аборигенных видов дождевых червей, адаптированных к нефтяному загрязнению и местным климатическим условиям. Для Юга России рекомендуется использовать дождевых червей Lumdricus rubellus, прошедших адаптацию к нефтяному загрязнению субстратов.Thus, the organization of aeration of the substrate and the restoration of its structure (separation into individual particles) becomes a leading problem. This function is effectively performed by earthworms, moving in the ground, passing it through their digestive system, providing aeration, soil structure, distribution of organic material along the soil horizon, the presence of a number of biologically active substances (enzymes, vitamins, growth factors). There are certain requirements for worms. They should have high voracity, mobility, provide a high degree of decomposition of organic substrates, be resistant to diseases and physico-chemical influences, and a high rate of adaptation to processed substrates. In the USA, a productive selection of the Eisenia foetida worm, called the "California Red Worm," obtained by selection, is used for cultivation. In Europe, it is known under the trade name "Tennessee Wigler." However, this worm, despite its undeniable advantages, is poorly adapted to the climatic conditions and soils of Russia. In our country, an earthworm hybrid was bred, not inferior in its main productive properties to the American counterpart, adapted to the natural and climatic conditions of the middle lane. Bred in the Vladimir region, the hybrid was named the Prospector. The transportation of earthworms over considerable distances is associated with additional death of some individuals in the population and the deterioration of the general condition of survivors, in addition, the worms are forced to adapt to new climatic conditions, a change in feed is inevitable, which is an extremely traumatic factor. In this regard, the most appropriate is the use of native species of earthworms adapted to oil pollution and local climatic conditions. For the South of Russia it is recommended to use Lumdricus rubellus earthworms that have passed adaptation to oil pollution of substrates.

Дождевые черви улучшают условия обитания микроорганизмов и являются фактором, обеспечивающим рост численности углеводородокисляющей микрофлоры и интенсифицирующим разрушение нефтяного загрязнения. Согласно Методике определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах (Руководящий документ «Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах» / утвержден Минтопэнерго РФ 01.11.95 г. - М., 1996. - 68 с., далее - РД) низким уровнем загрязнения субстрата нефтью и нефтепродуктами считается содержание углеводородов нефти от 1000 до 2000 мг/кг. Поэтому в качестве технического результата применения предложенной технологии необходимо в кратчайшие сроки добиться содержания углеводородов нефти в субстрате более 1000-2000 мг/кг.Earthworms improve the living conditions of microorganisms and are a factor that ensures the growth of the number of hydrocarbon-oxidizing microflora and intensifies the destruction of oil pollution. According to the Methodology for determining the damage to the environment during accidents at the main oil pipelines (Guidance document "Methodology for determining the damage to the environment during accidents at the main oil pipelines" / approved by the Ministry of Fuel and Energy of the Russian Federation on 01.11.95 - M., 1996. - 68 p. RD) the low level of contamination of the substrate with oil and oil products is considered to be the content of oil hydrocarbons from 1000 to 2000 mg / kg Therefore, as a technical result of the application of the proposed technology, it is necessary to achieve an oil hydrocarbon content in the substrate of more than 1000-2000 mg / kg as soon as possible.

Для обеспечения дождевых червей достаточным количеством незагрязненного нефтью корма готовят питательную среду. Подготовка питательной среды с использованием молочной сыворотки значительно сокращает процент гибели популяции (от 5 до 30%).A nutrient medium is prepared to provide earthworms with a sufficient amount of oil-free feed. Preparation of a nutrient medium using whey significantly reduces the percentage of deaths of the population (from 5 to 30%).

Для подготовки питательной среды для дождевых червей доступный органический материал необходимо измельчить до частиц размером от 20 до 50 мм. Для более крупных частиц органического материала, размером более 50 мм, заметно увеличивается продолжительность предварительной обработки молочной сывороткой, при получении более мелких частиц, менее 20 мм, возрастает насыпная плотность субстрата, ухудшается его аэрация. Внесение молочной сыворотки, содержащей молочнокислую микрофлору, предотвращает процессы гниения органического материала, переводя их в процессы брожения. Использование молочной сыворотки в качестве закваски позволяет подавить развитие плесневых грибов и дрожжей, обильно развивающихся в верхнем слое заквашиваемого органического материала, улучшаются его качества как питательной среды для дождевых червей. Внесение молочной сыворотки производится из расчета 40-80 л на 1 т органического материала. При использовании меньшего количества сыворотки, то есть менее 40 л/т, процессы гниения не будут полностью подавлены, требуемая численность молочнокислой микрофлоры не будет достигнута; при внесении больших объемов молочной сыворотки, то есть более 80 л/т влажность органического материала будет чрезмерной.To prepare a nutrient medium for earthworms, the available organic material must be crushed to particles ranging in size from 20 to 50 mm. For larger particles of organic material, larger than 50 mm, the duration of pre-treatment with milk serum increases noticeably, upon receipt of smaller particles, less than 20 mm, the bulk density of the substrate increases, its aeration worsens. The introduction of whey containing lactic acid microflora prevents the decay of organic material, translating them into fermentation processes. The use of whey as a sourdough allows you to suppress the development of molds and yeasts, abundantly developing in the upper layer of fermented organic material, its quality as a breeding ground for earthworms is improved. The introduction of whey is made at the rate of 40-80 liters per 1 ton of organic material. When using less serum, that is, less than 40 l / t, rotting processes will not be completely suppressed, the required number of lactic microflora will not be achieved; when making large volumes of whey, that is, more than 80 l / t, the moisture content of the organic material will be excessive.

В предлагаемом способе очистки и восстановления экологических функций нефтезагрязненных субстратов предусматривается внесение в субстрат разрыхлителя. При загрязнении субстратов нефтью и нефтепродуктами, в них нарушаются процессы газообмена с окружающей средой, усиливаются их гидрофобные свойства, наблюдается повышенная слеживаемость, образование твердых, плотных, плохо разрушающихся агломератов (кутанов). Опилки хвойных пород деревьев не используются, поскольку высокое содержание смолистых веществ отрицательно сказывается на жизнедеятельности дождевых червей. Снижение содержания кислорода в субстрате ниже 12% отрицательно сказывается на развитии аэробных микроорганизмов и растений. Предпочтительным разрыхлителем для применения в предлагаемом способе является речной песок.In the proposed method for cleaning and restoring the environmental functions of oil-contaminated substrates, a baking powder is introduced into the substrate. When substrates are contaminated with oil and petroleum products, gas exchange processes with the environment are disrupted in them, their hydrophobic properties are enhanced, increased caking, the formation of solid, dense, poorly degradable agglomerates (cutans) are observed. Sawdust of conifers is not used, since the high content of resinous substances adversely affects the life of earthworms. A decrease in the oxygen content in the substrate below 12% negatively affects the development of aerobic microorganisms and plants. The preferred baking powder for use in the proposed method is river sand.

Внесение питательной среды для дождевых червей обогащает субстрат органическим материалом. Внесение в субстрат питательной среды в количестве менее 10 мас.% не сможет обеспечить достаточное количество незагрязненного углеводородами нефти корма для дождевых червей. Внесение в субстрат питательной среды более 30 мас.% заметно увеличит стоимость проводимых работ по очистке субстрата без заметной интенсификации разрушения углеводородов нефти в субстрате.The introduction of a nutrient medium for earthworms enriches the substrate with organic material. The introduction into the substrate of a nutrient medium in an amount of less than 10 wt.% Will not be able to provide a sufficient amount of fodder uncontaminated with hydrocarbons for earthworms. The introduction of a substrate of a nutrient medium of more than 30 wt.% Will significantly increase the cost of the cleaning of the substrate without noticeable intensification of the destruction of oil hydrocarbons in the substrate.

Способ предусматривает обработку субстрата биопрепаратом, представляющим собой биоудобрение, восстанавливающее плодородие субстратов. Предпочтительным биопрепаратом является биоудобрение «Байкал-ЭМ-1». Биопрепарат содержит большое количество анабиотических (полезных) микроорганизмов, обитающих в почве: молочнокислые, азотфиксирующие, нитрифицирующие бактерии, актиномицеты, дрожжи и ферментирующие грибы. Взаимодействуя в почве, они вырабатывают ферменты и физиологически активные вещества, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, оказывающие как прямое, так и косвенное положительное влияние на рост и развитие растений. Между микрофлорой биопрепарата и дождевыми червями устанавливаются симбиотические отношения, повышающие толерантность дождевых червей к нефтяному загрязнению, увеличивается выживаемость дождевых червей на 4-6%. Внесение биопрепарата в субстрат в количестве меньше 70 мл/м2 не обеспечит оптимальную численность микрофлоры на обрабатываемом участке, превышение заявляемой дозировки биопрепарата повышает стоимость очистки субстрата от углеводородного загрязнения, при этом эффективность разрушения нефтяных углеводородов не увеличивается.The method involves processing the substrate with a biological product, which is a biological fertilizer that restores the fertility of the substrates. The preferred biological product is Baikal-EM-1 biological fertilizer. The biological product contains a large number of anabiotic (beneficial) microorganisms living in the soil: lactic acid, nitrogen-fixing, nitrifying bacteria, actinomycetes, yeast and fermenting fungi. Interacting in the soil, they produce enzymes and physiologically active substances, amino acids, nucleic acids, which have both direct and indirect positive effects on plant growth and development. Between the microflora of the biological product and earthworms, symbiotic relationships are established that increase the tolerance of earthworms to oil pollution, and the survival rate of earthworms is increased by 4-6%. The introduction of a biological product in the substrate in an amount of less than 70 ml / m 2 will not provide the optimal number of microflora in the treated area, exceeding the claimed dosage of the biological product increases the cost of cleaning the substrate from hydrocarbon contamination, while the destruction efficiency of petroleum hydrocarbons does not increase.

Микроорганизмы в почве образуют сложный биоценоз, в котором различные их группы находятся между собой в сложных отношениях. Одни из них успешно сосуществуют, а другие являются антагонистами (противниками). Антагонизм их обычно проявляется в том, что одни группы микроорганизмов подавляют развитие других. Поэтому, внесение микробиологических препаратов в субстраты не всегда дает ожидаемый результат. Интродуцированная микрофлора может вступать в конкурентные отношения с аборигенной микрофлорой субстрата. В результате наблюдается снижение численности целевых групп микроорганизмов и интенсивность процессов их жизнедеятельности, ухудшается продуктивность субстрата.Microorganisms in the soil form a complex biocenosis in which their various groups are in a complex relationship. Some of them successfully coexist, while others are antagonists (opponents). Their antagonism is usually manifested in the fact that some groups of microorganisms inhibit the development of others. Therefore, the introduction of microbiological preparations into substrates does not always give the expected result. Introduced microflora can enter into competition with native substrate microflora. As a result, there is a decrease in the number of target groups of microorganisms and the intensity of their vital processes, and substrate productivity is deteriorating.

Биопрепарат «Байкал-ЭМ-1» содержит микробиологическую композицию, состоящую из микроорганизмов, характерных для субстратов с высокой биопродуктивностью. При использовании этого биоудобрения не возникает проблем с совместимостью аборигенной и интродуцированной микрофлорой. В состав биопрепарата «Байкал-ЭМ-1» входят молочнокислые бактерии, содержащиеся в питательной среде для дождевых червей, а также актиномицеты и ферментирующие грибы. Молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту, подавляющую развитие гнилостной и патогенной микрофлоры, улучшают санитарное состояние обрабатываемого участка. Молочнокислые бактерии способствуют разложению лигнинов и целлюлозы и ферментируют эти вещества. Жизнедеятельность актиномицет подавляет рост грибков. Ферментирующие грибы типа Aspergillus и Penicillium быстро разлагают органические вещества, в том числе участвуют в разрушении углеводородов нефти, выделяют антибиотики. Ферментирующие грибы подавляют запахи и предотвращают заражение почвы вредными насекомыми и их личинками, предотвращают развитие основных паразитов дождевых червей. Таким образом, внесение биопрепарата обеспечивает восстановление плодородия и экологических функций нефтезагрязненных субстратов.Biological product "Baikal-EM-1" contains a microbiological composition consisting of microorganisms characteristic of substrates with high bio-productivity. When using this biofertilizer, there are no problems with the compatibility of indigenous and introduced microflora. The biological product "Baikal-EM-1" includes lactic acid bacteria contained in a nutrient medium for earthworms, as well as actinomycetes and fermenting fungi. Lactic acid bacteria produce lactic acid, suppressing the development of putrefactive and pathogenic microflora, improve the sanitary condition of the treated area. Lactic acid bacteria contribute to the decomposition of lignins and cellulose and ferment these substances. Vital activity of actinomycete inhibits the growth of fungi. Fermenting fungi such as Aspergillus and Penicillium quickly decompose organic substances, including those involved in the destruction of petroleum hydrocarbons, and secrete antibiotics. Fermenting fungi suppress odors and prevent soil infection by harmful insects and their larvae, and prevent the development of the main earthworm parasites. Thus, the introduction of a biological product ensures the restoration of the fertility and environmental functions of oil-contaminated substrates.

В целях перемешивания внесенных добавок с субстратом, загрязненным нефтью и нефтепродуктами производят вспашку. Нефть проникает в большинстве случаев на глубину 5-10 см, и только в отдельных случаях, при крупных авариях на трубопроводах или нефтяных скважинах мощность нефтезагрязненного слоя может достигать 40 см. Поэтому вспашку достаточно проводить на глубину от 0,1 до 0,4 м в зависимости от начального загрязнения субстрата углеводородами нефти и глубины проникновения нефти и нефтепродуктов в субстрат.In order to mix the added additives with a substrate contaminated with oil and oil products, plowing is carried out. Oil penetrates in most cases to a depth of 5-10 cm, and only in some cases, in case of major accidents in pipelines or oil wells, the power of the oil-contaminated layer can reach 40 cm. Therefore, it is sufficient to plow to a depth of 0.1 to 0.4 m depending on the initial contamination of the substrate with oil hydrocarbons and the depth of penetration of oil and oil products into the substrate.

Изучив патентную документацию и научно-техническую литературу в данной области, авторы пришли к выводу, что неизвестно приготовление питательной среды для дождевых червей по заявляемому способу, внесение ее в субстрат в заявляемых количествах, а также использование биоудобрения в заявляемых количествах для восстановления плодородия в целях снижения концентрации углеводородов в субстрате. При этом авторы рекомендуют использовать дождевых червей аборигенных видов. Авторы считают, что заявляемое техническое решение обладает изобретательским уровнем.Having studied the patent documentation and scientific and technical literature in this field, the authors came to the conclusion that it is not known the preparation of a nutrient medium for earthworms according to the claimed method, its introduction into the substrate in the claimed amounts, as well as the use of biofertilizer in the claimed amounts to restore fertility in order to reduce fertility the concentration of hydrocarbons in the substrate. At the same time, the authors recommend the use of native earthworms. The authors believe that the claimed technical solution has an inventive step.

Пример 1. Проводится очистка и восстановление экологических функций сопрапели, загрязненной сырой нефтью Ставропольских месторождений. Готовят питательную среду. Листовой опад для лабораторных экспериментов измельчают секатором, а в промышленных масштабах - измельчают в дезинтеграционной установке марки 99-3 до размеров 20-50 мм, и закладывают в емкости. Измельченный листовой опад в количестве 10 кг (1 т для промышленного использования) обрабатывают молочной сывороткой по ОСТ 49-92-75 в количестве 0,4 л для творожной, а для промышленного использования - 40 л творожной сыворотки. Оставляют для заквашивания и ферментирования на 5 суток.Example 1. The cleaning and restoration of the environmental functions of soprapel contaminated with crude oil from the Stavropol fields. Prepare a growth medium. The leaf litter for laboratory experiments is crushed with a secateurs, and on an industrial scale - crushed in a 99-3 grade disintegration unit to a size of 20-50 mm, and laid in containers. The crushed leaf litter in the amount of 10 kg (1 t for industrial use) is treated with milk serum according to OST 49-92-75 in the amount of 0.4 l for cottage cheese, and for industrial use - 40 l of cottage cheese whey. Leave for fermentation and fermentation for 5 days.

Обрабатывают субстрат. В сапропель для лабораторных условий 30 кг, (для промышленного использования - 100 м2) с начальным уровнем загрязнения нефтью 6000 мг/кг вносят 1,5 кг (5%) песка, что обеспечивает содержание кислорода в субстрате не менее 12%. Для промышленного использования обрабатывают сапропель с помощью разбрасывателя песка 13-1975-14, а количество песка определяют по формуле:Process the substrate. For laboratory conditions, 30 kg of sapropel (for industrial use - 100 m 2 ) with an initial level of oil pollution of 6000 mg / kg contribute 1.5 kg (5%) of sand, which provides an oxygen content of at least 12% in the substrate. For industrial use, sapropel is processed using a sand spreader 13-1975-14, and the amount of sand is determined by the formula:

mп=0,01·S·h·ρ·P,m p = 0.01 · S · h · ρ · P,

где mп - требуемое количества песка, кг;where m p - the required amount of sand, kg;

S - площадь обрабатываемого участка, м2;S is the area of the treated area, m 2 ;

h - глубина обработки субстрата, м;h is the depth of processing of the substrate, m;

ρ - плотность субстрата, кг/м3;ρ is the density of the substrate, kg / m 3 ;

L - оптимальное количество органического материала в субстрате, мас.%.L is the optimal amount of organic material in the substrate, wt.%.

Р - оптимальное количество песка в субстратеP is the optimal amount of sand in the substrate

mп=0,01·100·0,1·880·5=440 кг.m p = 0.01 · 100 · 0.1 · 880 · 5 = 440 kg.

В сапропель вносят приготовленную питательную среду в количестве 3 кг (10 мас.%), а для промышленного использования с помощью центробежного разбрасывателя удобрений AMAZONE ZA-X Perfect, расчет проводят согласно формуле:Prepared nutrient medium is added to sapropel in an amount of 3 kg (10 wt.%), And for industrial use using a centrifugal fertilizer spreader AMAZONE ZA-X Perfect, the calculation is carried out according to the formula:

mo=0,01·S·h·ρ·L,m o = 0.01 · S · h · ρ · L,

где S - площадь обрабатываемого участка, м2;where S is the area of the treated area, m 2 ;

h - глубина обработки субстрата, м;h is the depth of processing of the substrate, m;

ρ - плотность субстрата, кг/м3;ρ is the density of the substrate, kg / m 3 ;

L - оптимальное количество органического материала в субстрате, мас.%.L is the optimal amount of organic material in the substrate, wt.%.

mo=0,01·100·0,1·880·10=880 кг.m o = 0.01 · 100 · 0.1 · 880 · 10 = 880 kg.

Для лабораторных условий в сапропель вносят бактериальный препарат «Байкал-ЭМ-1» в количестве 150 мл, а для промышленных условий 70 мл бактериального препарата на 1 м2 субстрата, а для обработки 100 м2 - 7 л.For laboratory conditions, the bacterial preparation "Baikal-EM-1" is added to sapropel in an amount of 150 ml, and for industrial conditions 70 ml of the bacterial preparation per 1 m 2 of substrate, and for processing 100 m 2 - 7 l.

В лабораторных условиях субстрат тщательно перемешивают, а при промышленном использовании проводят вспашку на глубину 0,1 м, используя трактор МТ3-80, оборудованный навесным плугом ПЛН-5-35.In laboratory conditions, the substrate is thoroughly mixed, and for industrial use, plowing to a depth of 0.1 m is carried out using an MT3-80 tractor equipped with a mounted plow PLN-5-35.

В обработанный сапропель вносят дождевых червей Lumdricus rubellus в лабораторных условиях вручную, по 1260±1 особей (с учетом коэффициента, учитывающего гибель особей), при промышленном использовании массу червесубстрата определяют по формуле:In the treated sapropel, earthworms Lumdricus rubellus are introduced manually in the laboratory, 1260 ± 1 animals each (taking into account the coefficient taking into account the death of individuals), in industrial use, the mass of the wormsubstrate is determined by the formula:

mчс=1,2·100·0,1·880·35/200=1848 кг.m h = 1.2 · 100 · 0.1 · 880 · 35/200 = 1848 kg.

Проводят полив до оптимальной влажности 70-80%. Температура субстрата на протяжении всего эксперимента составляет 19-21°С. Через 30 дней содержание нефти в загрязненном сапропели составило 2000±100 мг/кг, а через 45 дней 1000±100 мг/кг. На фиг.1 представлен график зависимости снижения концентрации нефти в сапропели от времени, при этом пунктирной кривой обозначено снижение концентрации углеводородов нефти в необработанном по заявленному способу субстрате, а сплошной кривой - по заявляемому способу.Watering is carried out to an optimum humidity of 70-80%. The temperature of the substrate throughout the experiment is 19-21 ° C. After 30 days, the oil content in the contaminated sapropel was 2000 ± 100 mg / kg, and after 45 days, 1000 ± 100 mg / kg. Figure 1 presents a graph of the dependence of the decrease in the concentration of oil in sapropel from time to time, while the dashed curve indicates the decrease in the concentration of hydrocarbons of oil in the untreated substrate according to the claimed method, and the solid curve - according to the claimed method.

Для сравнения, в контроле для сапропеля без обработки по заявляемому способу через 45 дней содержание нефти составило 3800±100 мг/кг.For comparison, in the control for sapropel without treatment by the present method, after 45 days, the oil content was 3800 ± 100 mg / kg

Выживаемость дождевых червей в сапропели, обработанном по заявляемому способу, составила 89,1±1,5%, при этом выживаемость в необработанном сапропеле 42,5±1,5%, прирост средней массы выживших особей составил 47,5 мг, в необработанном субстрате 1,6 мг, плодовитость составила 4,8 коконов/особь, в необработанном 1,4 кокона/особь.The survival rate of earthworms in sapropel treated by the present method was 89.1 ± 1.5%, while the survival rate in untreated sapropel was 42.5 ± 1.5%, the average weight of the surviving individuals was 47.5 mg, in an untreated substrate 1.6 mg, fecundity was 4.8 cocoons / individual, in untreated 1.4 cocoons / individual.

На фиг.2 представлена диаграмма плодовитости дождевых червей,Figure 2 presents a diagram of the fertility of earthworms,

где 1 - плодовитость червей в свежезагрязненном сапропеле,where 1 is the fertility of the worms in freshly contaminated sapropel,

2 - плодовитость червей в загрязненном сапропеле без обработки по заявляемому способу,2 - the fecundity of worms in contaminated sapropel without treatment by the present method,

3 - плодовитость червей в незагрязненном сапропеле,3 - fertility of worms in uncontaminated sapropel,

4 - плодовитость червей в обработанном сапропели по заявляемому способу.4 - the fertility of the worms in the processed sapropel according to the claimed method.

На фиг.3 представлена зависимость прироста средней массы дождевых червей от времени, при этом пунктирной линией обозначено изменение средней массы червей в необработанном по заявленному способу субстрате, а сплошной кривой - по заявляемому способу.Figure 3 presents the dependence of the increase in the average mass of earthworms on time, while the dashed line indicates the change in the average mass of the worms in the substrate untreated by the claimed method, and the solid curve - according to the claimed method.

Далее образцы обработанных субстратов были засеяны кресс-салатом. Биомасса кресс-салата на обработанном сапропеле составила 114±1% по сравнению с незагрязненным субстратом.Next, samples of the processed substrates were seeded with watercress. Watercress biomass on the treated sapropel was 114 ± 1% compared to an uncontaminated substrate.

Пример 2. Проводится очистка и восстановление экологических функций слабовыщелоченного чернозема, загрязненного сырой нефтью Ставропольских месторождений с начальной концентрацией 20000 мг/кг, для участка размером 100 м2.Example 2. Cleaning and restoration of the ecological functions of weakly leached chernozem contaminated with crude oil of the Stavropol deposits with an initial concentration of 20,000 mg / kg for a plot of 100 m 2 .

Готовят питательную среду так, как указано в примере 1, но в качестве органического материала используют лузгу подсолнечника, при этом операцию измельчения не проводят. Обрабатывают молочной сывороткой, а именно казеиновой, в количестве 60 л на 1 т лузги подсолнечника.Prepare a nutrient medium as described in example 1, but as an organic material use the husk of sunflower, while the grinding operation is not carried out. Processed with whey, namely casein, in the amount of 60 liters per 1 ton of husk of sunflower.

Обрабатывают субстрат так, как указано в примере 1, но вносят (10%) песка в количестве 4 т по расчету:The substrate is treated as described in example 1, but contribute (10%) of sand in an amount of 4 tons according to the calculation:

mп=0,01·100·0,4·1000·10=4000 кг.m p = 0.01 · 100 · 0.4 · 1000 · 10 = 4000 kg.

Приготовленную питательную среду вносят в количестве 12 т по расчету:Prepared nutrient medium contribute in the amount of 12 tons according to the calculation:

mo=0,01·100·0,4·1000·30=12000 кг.m o = 0.01 · 100 · 0.4 · 1000 · 30 = 12000 kg.

Вносят 90 мл бактериального препарата «Байкал-ЭМ-1» на 1 м2 субстрата, то есть 9 л.Introduce 90 ml of the bacterial preparation "Baikal-EM-1" per 1 m 2 of substrate, that is, 9 liters.

Проводят вспашку на глубину 0,4 м.Plowing to a depth of 0.4 m.

Вносят дождевых червей Lumdricidus rubellus в количестве, определяемом по формуле:Contribute to earthworms Lumdricidus rubellus in an amount determined by the formula:

mчс=1,4·100·0,4·1000·40/200=11200 кг.m h = 1.4 · 100 · 0.4 · 1000 · 40/200 = 11200 kg.

Через 180 дней содержание нефти в черноземе составило 1800±100 мг/кг, что соответствует условию низкого уровня загрязнения субстрата нефтью и нефтепродуктами указанному в РД. В контроле для слабовыщелоченного чернозема без обработки по заявляемому способу через 180 дней 13600±100 мг/кг.After 180 days, the oil content in the chernozem was 1800 ± 100 mg / kg, which corresponds to the condition for a low level of substrate pollution by oil and oil products specified in the RD. In the control for weakly leached chernozem without treatment by the present method after 180 days 13600 ± 100 mg / kg

Выживаемость дождевых червей в слабовыщелоченном черноземе, обработанном по заявляемому способу, составила 54,1±1,5%, при этом выживших дождевых червей в необработанном черноземе не обнаружено, прирост средней массы выживших особей составил 104 мг, плодовитость составила 1,8 коконов/особь.The survival of earthworms in a slightly alkaline chernozem treated according to the present method was 54.1 ± 1.5%, while no surviving earthworms were found in untreated chernozem, the average weight of the surviving individuals was 104 mg, and the fertility was 1.8 cocoons / individual .

Далее образцы субстратов были засеяны кресс-салатом. Биомасса кресс-салата на обработанном слабовыщелоченном черноземе составила 89±1% по сравнению с незагрязненным субстратом, биомасса кресс-салата на необработанном субстрате составила 11,8±1%.Further, samples of the substrates were seeded with watercress. Watercress biomass on treated slightly alkaline chernozem was 89 ± 1% compared to an unpolluted substrate, watercress biomass on untreated substrate was 11.8 ± 1%.

Пример 3. Проводится очистка и восстановление экологических функций суглинков, загрязненного сырой нефтью Ставропольских месторождений с начальной концентрацией 12 мг/кг, для участка размером 100 м2.Example 3. Cleaning and restoration of the ecological functions of loams contaminated with crude oil from the Stavropol deposits with an initial concentration of 12 mg / kg for a plot of 100 m 2 .

Готовят питательную среду так как указано в примере 1, но в качестве органического материала используют отходы капусты. Обрабатывают молочной сывороткой, а именно подсырной в количестве 80 л на 1 т отходов.Preparing a nutrient medium as described in example 1, but as the organic material using waste cabbage. Processed with whey, namely cheese in the amount of 80 liters per 1 ton of waste.

Обрабатывают субстрат так, как указано в примере 1, но вносят (10%) песка в количестве 2,4 т по расчету:The substrate is treated as described in example 1, but contribute (10%) of sand in an amount of 2.4 tons according to the calculation:

mп=0,01·100·0,2·1200·10=2400 кг.m p = 0.01 · 100 · 0.2 · 1200 · 10 = 2400 kg.

Приготовленную питательную среду вносят в количестве 7,2 т по расчету:Prepared nutrient medium contribute in the amount of 7.2 tons according to the calculation:

mo=0,01·100·0,2·1200·30=7200 кг.m o = 0.01 · 100 · 0.2 · 1200 · 30 = 7200 kg.

Вносят 80 мл бактериального препарата «Байкал-ЭМ-1» на 1 кв. м субстрата, то есть 8 л.Contribute 80 ml of the bacterial preparation "Baikal-EM-1" per 1 square. m of substrate, that is, 8 liters.

Проводят вспашку на глубину 0,2 м.Plowing to a depth of 0.2 m.

Вносят дождевых червей Lumdricidus rubellus в количестве, определяемом по формуле:Contribute to earthworms Lumdricidus rubellus in an amount determined by the formula:

mчс=1,4·100·0,2·1200·35/200=5880 кг.m h = 1.4 · 100 · 0.2 · 1200 · 35/200 = 5880 kg.

Через 110 дней содержание нефти в загрязненных суглинках составило 1400±100 мг/кг. Для сравнения, в контроле для суглинков без обработки по заявляемому способу через 110 дней содержание нефти составило 8100±100 мг/кг.After 110 days, the oil content in the contaminated loam was 1400 ± 100 mg / kg. For comparison, in the control for loam without treatment according to the claimed method, after 110 days, the oil content was 8100 ± 100 mg / kg

Выживаемость дождевых червей в суглинках, обработанных по заявляемому способу, составила 72,4±1,5%, при этом выживаемость в необработанном субстрате 34,5±1,5%, прирост средней массы выживших особей составил 71,1 мг, в необработанном субстрате 28,4 мг, плодовитость соответственно составила 2,9 и 0,9 коконов/особь.The survival rate of earthworms in loams processed by the present method was 72.4 ± 1.5%, while the survival rate in the untreated substrate was 34.5 ± 1.5%, the average weight of the surviving individuals was 71.1 mg, in the untreated substrate 28.4 mg, fertility, respectively, amounted to 2.9 and 0.9 cocoons / individual.

Далее образцы обработанных субстратов были засеяны кресс-салатом. Биомасса кресс-салата на обработанных суглинках составила 119±1% по сравнению с незагрязненным субстратом.Next, samples of the processed substrates were seeded with watercress. Watercress biomass on the treated loams was 119 ± 1% compared to an uncontaminated substrate.

На фиг.4 представлена диаграмма биотестирования образцов субстратовFigure 4 presents a diagram of the biotesting of samples of substrates

где: 1 - биомасса кресс-салата, полученная на свежезагрязненных суглинках,where: 1 - biomass of watercress obtained on freshly contaminated loam,

2 - биомасса кресс-салата, полученная на суглинках без обработки по заявляемому способу,2 - biomass of watercress obtained on loam without processing by the present method,

3 - биомасса кресс-салата, полученная на незагрязненных суглинках,3 - biomass of watercress obtained on unpolluted loam,

4 - биомасса кресс-салата, полученная на суглинках, обработанных по заявленному способу.4 - biomass of watercress obtained on loams processed according to the claimed method.

Заявляемое техническое решение соответствует условию промышленной применимости.The claimed technical solution meets the condition of industrial applicability.

Claims (6)

1. Способ очистки и восстановления экологических функций субстратов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, заключающийся в том, что обрабатывают субстрат биопрепаратами и дождевыми червями, отличающийся тем, что дополнительно готовят питательную среду для дождевых червей, при этом по мере необходимости измельчают органический материал до размеров частиц 20-50 мм, обрабатывают его молочной сывороткой в соотношении компонентов: 40-80 л последней : 1 т органического материала и далее дополнительно обрабатывают субстрат, при этом последовательно вносят во все субстраты, кроме песчаной почвы, разрыхлитель в количестве, обеспечивающем содержание кислорода в субстрате не менее 12%, приготовленную питательную среду в количестве 10-30% от массы субстрата, биопрепарат, в качестве которого используют биоудобрение, восстанавливающее плодородие субстратов, в количестве 70-90 мл на 1 м2 субстрата и проводят вспашку на глубину 0,1-0,4 м, а в качестве дождевых червей используют аборигенные виды, при этом массу внесенного червесубстрата определяют по формуле:
mчc=K·S·h·ρ·G/Z,
где mчс - масса червесубстрата, кг;
K - эмпирический коэффициент, учитывающий гибель особей дождевых червей, зависящий от типа субстрата и питательной среды, находящийся в пределах 1,1-1,4;
S - площадь обрабатываемого участка, м2;
h - глубина обработки субстрата, м;
ρ - плотность субстрата, кг/м3;
G - оптимальное количество дождевых червей в 1 кг субстрата, подбираемое эмпирически в зависимости от типа субстрата, количество особей/1 кг субстрата;
Z - исходное удельное количество особей в 1 кг продукта червесубстрата, количество особей/1 кг червесубстрата.
1. The method of cleaning and restoring the environmental functions of substrates contaminated with oil and oil products, which consists in treating the substrate with biological products and earthworms, characterized in that they further prepare a nutrient medium for earthworms, while the organic material is crushed to particle sizes as necessary 20-50 mm, they are treated with milk whey in the ratio of components: 40-80 l of the latter: 1 t of organic material and then the substrate is further treated, with the following It can be added to all substrates except sandy soil, a baking powder in an amount providing an oxygen content of at least 12%, a prepared nutrient medium in an amount of 10-30% by weight of the substrate, a biological product, which is used as a biological fertilizer, restoring the fertility of the substrates, the amount of 70-90 ml per 1 m 2 of substrate and plowing to a depth of 0.1-0.4 m, and native species are used as earthworms, while the mass of the introduced wormsubstrate is determined by the formula:
m hs = K · S · h · ρ · G / Z,
where m hs - the mass of wormsubstrate, kg;
K is an empirical coefficient that takes into account the death of individuals of earthworms, depending on the type of substrate and nutrient medium, ranging from 1.1-1.4;
S is the area of the treated area, m 2 ;
h is the depth of processing of the substrate, m;
ρ is the density of the substrate, kg / m 3 ;
G is the optimal number of earthworms per 1 kg of substrate, selected empirically depending on the type of substrate, the number of individuals / 1 kg of substrate;
Z is the initial specific number of individuals per 1 kg of wormsubstrate product, the number of individuals / 1 kg of wormsubstrate.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на территории Юга России используют дождевых червей вида Lumbricidus rubellus.2. The method according to claim 1, characterized in that in the south of Russia earthworms of the species Lumbricidus rubellus are used. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического материала используют листовой опад, или лузгу подсолнечника, или плодовый жмых, или жом подсолнечный необрушенный, или ботву сельскохозяйственных культур, или вяленую траву, или отходы томатов, или отходы капусты, или виноградные выжимки.3. The method according to claim 1, characterized in that the organic material used is leaf litter, or sunflower husk, or fruit cake, or sunflower pulp, unbroken, or crop tops, or dried grass, or tomato waste, or cabbage waste, or grape marc. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве молочной сыворотки используют подсырную, или творожную, или казеиновую.4. The method according to claim 1, characterized in that as the whey use cheese, or cottage cheese, or casein. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве разрыхлителя используют речной песок или опилки нехвойных пород деревьев.5. The method according to claim 1, characterized in that as a baking powder use river sand or sawdust of non-coniferous tree species. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве биопрепарата, восстанавливающего плодородие почв, преимущественно используют «Байкал ЭМ-1». 6. The method according to claim 1, characterized in that as a biological product, restoring soil fertility, mainly use "Baikal EM-1".
RU2009130832/21A 2009-08-12 2009-08-12 Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products RU2412014C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130832/21A RU2412014C1 (en) 2009-08-12 2009-08-12 Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009130832/21A RU2412014C1 (en) 2009-08-12 2009-08-12 Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2412014C1 true RU2412014C1 (en) 2011-02-20

Family

ID=46309990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009130832/21A RU2412014C1 (en) 2009-08-12 2009-08-12 Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2412014C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104259196A (en) * 2014-10-21 2015-01-07 苗庆龄 Method for remediating heavy metal polluted soil by comprehensively utilizing biochemical resources
CN104275345A (en) * 2014-10-21 2015-01-14 苗庆龄 Biochemical remediation method of heavy metal contaminated soil
RU2595654C1 (en) * 2015-03-24 2016-08-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method of producing sorbent for removal of oil and oil products from water surface
EA033188B1 (en) * 2017-03-14 2019-09-30 Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) Method for oil recovery enhancement

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104259196A (en) * 2014-10-21 2015-01-07 苗庆龄 Method for remediating heavy metal polluted soil by comprehensively utilizing biochemical resources
CN104275345A (en) * 2014-10-21 2015-01-14 苗庆龄 Biochemical remediation method of heavy metal contaminated soil
RU2595654C1 (en) * 2015-03-24 2016-08-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") Method of producing sorbent for removal of oil and oil products from water surface
EA033188B1 (en) * 2017-03-14 2019-09-30 Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) Method for oil recovery enhancement

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ansari Effect of vermicompost on the productivity of potato (Solanum tuberosum), spinach (Spinacia oleracea) and turnip (Brassica campestris)
Makeschin Earthworms (Lumbricidae: Oligochaeta): important promoters of soil development and soil fertility
Ansari et al. Role of earthworms in vermitechnology.
Olle Vermicompost, its importance and benefit in agriculture
Gupta et al. Role of vermicomposting in agricultural waste management
DE2609256A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING PROTEIN-CONTAINING FEED ADDING
CN104150992B (en) Rotten plant microorganism is utilized to realize the method and device of organic wastewater liquid compost
RU2437864C1 (en) Method of microbiological processing of bird droppings
Ansari et al. Earthworms and vermiculture biotechnology
CN105254421A (en) Method for treating rotten vegetable leaves and fermenting biofertilizer by utilizing biotechnology
RU2412014C1 (en) Method of purification and reclamation of ecological functions of substrates contaminated by oil and its products
WO2007059583A1 (en) Fertilizer and soil ameliorant
KR20150075167A (en) A production method of bio-fertilizer using earthworm casting media
JP2504364B2 (en) Liquid livestock waste treatment method
KR101469638B1 (en) Soil improving composition with sterilization and insecticidal effect comprising sea star as a maincomponent and method of producing thereof
Suwoyo et al. The utilizations of solid waste originating from super intensive shrimp farm as organic fertilizers for natural feed productions
Oliver et al. Mitigation and current management attempts to limit pathogen survival and movement within farmed grassland
RU2412593C1 (en) Method to produce biomass of red earthworms adapted to conditions of oil contamination
CN100503484C (en) Method of preparing biological activity water by fecaluria of livestock and poultry and application thereof
Giraddi et al. Earthworms and organic matter recycling-an overview from Indian perspective
Zwart et al. Soil fauna and cereal crops.
CN105347858A (en) Microbe composite fermentation material used for substance decomposed fermentation and preparation method thereof
KR100897832B1 (en) Treatment method livestock excretions
CN1302711C (en) Functional water with deodorization activity and sterilization activity against multi-drug resistent bacteria, and a preparation method thereof
RU2458894C2 (en) Method of producing biofertiliser

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120813