RU2705901C2 - Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment - Google Patents
Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705901C2 RU2705901C2 RU2018101840A RU2018101840A RU2705901C2 RU 2705901 C2 RU2705901 C2 RU 2705901C2 RU 2018101840 A RU2018101840 A RU 2018101840A RU 2018101840 A RU2018101840 A RU 2018101840A RU 2705901 C2 RU2705901 C2 RU 2705901C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- oil
- calcium oxide
- water
- mgso
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к технологическим процессам утилизации нефтесодержащих отходов (шламов). Изобретение может быть использовано в нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности, связанных с хранением, транспортировкой и переработкой нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the field of environmental protection, in particular to technological processes for the disposal of oily waste (sludge). The invention can be used in the petroleum, petrochemical and other industries related to the storage, transportation and processing of oil and petroleum products.
Сбор и удаление донных нефтешламов и загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов, с содержанием механических примесей до 70% осложняется большими размерами шламонакопителей и отсутствием удобных подходов к ним. Данные отходы обрабатывают термическими или химическими способами. Наиболее перспективными являются последние, так как продукт утилизации возможно использовать как вторичный материальный ресурс.The collection and disposal of bottom oil sludge and soils and soils contaminated with oil and oil products with a mechanical impurity content of up to 70% is complicated by the large size of sludge collectors and the lack of convenient approaches to them. These wastes are treated by thermal or chemical methods. The most promising are the latter, since the recycling product can be used as a secondary material resource.
Одним из наиболее приемлемых методов восстановления загрязненных нефтью и нефтепродуктами почвы является метод реагентного капсулирования в известковые оболочки.One of the most acceptable methods for the restoration of soils contaminated with oil and oil products is the method of reagent encapsulation in calcareous shells.
Сущность этого метода заключается во введении в загрязненную почву оксида кальция (негашеная известь) и воды. При этом, происходит гашение извести с образованием гидроксида кальция. В процессе гашения образуется мокрая почва с сильнощелочной реакцией, благодаря которой происходит процесс карбонизации гидроксида кальция.The essence of this method is the introduction of calcium oxide (quicklime) and water into contaminated soil. In this case, lime is quenched with the formation of calcium hydroxide. In the process of quenching, wet soil forms with a strongly alkaline reaction, due to which the process of carbonization of calcium hydroxide occurs.
Суммарная реакция СаО+CO2→СаСО3↓The total reaction of CaO + CO 2 → CaCO 3 ↓
Образующиеся кристаллы карбоната кальция обволакивают гидрофобные частицы почвы, пропитанные нефтью.The resulting crystals of calcium carbonate envelop hydrophobic soil particles, impregnated with oil.
Таким образом, на этих частицах образуются центры кристаллизации, на которых продолжается рост кристаллов карбоната кальция. При длительном стоянии почвы на воздухе, при достаточном избытке извести и в присутствии влаги, практически все частицы загрязненной нефтью почвы покрываются меловым водонепроницаемым "панцирем".Thus, crystallization centers form on these particles, on which the growth of calcium carbonate crystals continues. When the soil is exposed to air for a long time, with a sufficient excess of lime and in the presence of moisture, almost all particles of soil contaminated with oil are covered with a chalky waterproof "carapace".
Этот процесс называют реагентным капсулированием.This process is called reagent encapsulation.
При растирании капсулированной почвы между пальцами на них не остаются масляные черные нефтяные следы, она не имеет характерного нефтяного запаха, и на поверхности ее водной вытяжки нефтяная пленка не появляется и вода не пахнет нефтью.When grinding the encapsulated soil between the fingers, they do not leave oil black oil traces, it does not have a characteristic oil smell, and an oil film does not appear on the surface of its water extract and the water does not smell of oil.
Таким образом, обсуждаемая технология капсулирования изолирует нефть внутри меловых капсул, что позволяет предотвращать попадание нефти из почвы в окружающую среду, то есть изолировать (деактивировать) нефть как загрязнителя окружающей среды.Thus, the encapsulation technology under discussion isolates the oil inside the chalk capsules, which helps prevent oil from entering the environment into the environment, that is, isolate (deactivate) the oil as an environmental pollutant.
Такая почва может быть использована для земледелия, при соблюдении некоторых процедур по снижению ее щелочности.Such soil can be used for agriculture, subject to certain procedures to reduce its alkalinity.
Главной проблемой этой технологии является повышенная щелочность деактивированной почвы.The main problem of this technology is the increased alkalinity of deactivated soil.
Чрезмерно высокий (выше 9) или низкий (ниже 4) уровень кислотности почвы токсичен для корней растений. В пределах этих значений рН определяет поведение отдельных питательных веществ, осаждение их или превращение в недоступные растениям формы. В кислых почвах (рН 4.0-5.5) железо, алюминий и марганец находятся в формах доступных растениям, а их концентрация достигает токсического уровня. При этом затруднено поступление в растения фосфора, калия, серы, кальция, магния, молибдена. В кислой почве может наблюдаться гибель растений без внешних причин (гибель от мороза, развитие болезней и вредителей). В щелочных почвах (рН 7.5-8.5) железо, марганец, фосфор, медь, цинк, бор и большинства микроэлементов становятся менее доступными растениям из-за образования нерастворимых гидроксидов. Оптимальным считается рН=6,5 (слабокислая реакция почвы). При таких значениях рН большинство основных питательных веществ становятся доступными для растений. Такая кислотность благоприятна для развития полезных почвенных микроорганизмов, обогащающих почву азотом.Excessively high (above 9) or low (below 4) soil acidity levels are toxic to plant roots. Within these pH values, it determines the behavior of individual nutrients, their precipitation or transformation into forms inaccessible to plants. In acidic soils (pH 4.0–5.5), iron, aluminum, and manganese are in forms accessible to plants, and their concentration reaches a toxic level. At the same time, the entry of phosphorus, potassium, sulfur, calcium, magnesium, and molybdenum into plants is difficult. In acidic soil, plant death without external causes (death from frost, the development of diseases and pests) can be observed. In alkaline soils (pH 7.5-8.5), iron, manganese, phosphorus, copper, zinc, boron and most trace elements become less accessible to plants due to the formation of insoluble hydroxides. The optimum is considered to be pH = 6.5 (slightly acid soil reaction). At these pH values, most of the essential nutrients become available to plants. Such acidity is favorable for the development of beneficial soil microorganisms that enrich the soil with nitrogen.
(http://www.agrotest.eom/ru/info/2/23.html).(http: //www.agrotest.eom/ru/info/2/23.html).
Существующие способы восстановления почвы, загрязненной нефтью, капсулированием предполагают использование большого количества извести, что создает повышенную щелочность почвы.Existing methods for restoring soil contaminated with oil by encapsulation involve the use of a large amount of lime, which creates an increased alkalinity of the soil.
Снижение щелочности за счет реакции карбонизации гидроксида кальция возможна при наличии влаги в почве. Однако, этот процесс протекает на поверхности капсул и мало эффективен даже при длительном выдерживании сухой почвы на воздухе при постоянном ее перемешивании.A decrease in alkalinity due to the reaction of carbonization of calcium hydroxide is possible in the presence of moisture in the soil. However, this process proceeds on the surface of the capsules and is not very effective even with prolonged exposure of dry soil to air with constant stirring.
Таблица 1*. Значение рН загрязненного нефтью (15%) песка, при различном содержании в нем оксида кальция. Масса загрязненного нефтью песка 10 г. Вода 50 мл.Table 1*. The pH value of oil-contaminated sand (15%) sand, with different contents of calcium oxide. Mass of oil-contaminated sand 10 g. Water 50 ml.
* Наши исследования* Our research
Щелочную почву с повышенным показателем рН можно сделать нейтральной добавлением торфа, компоста или кислых удобрений, таких, как суперфосфат, различные сульфаты и другие.An alkaline soil with a high pH can be made neutral by adding peat, compost or acidic fertilizers, such as superphosphate, various sulfates, and others.
Для снижения щелочности деактивированной почвы, дополнительно к негашеной извести добавляют ПАВ из класса жирных или сульфокислот, а также других высокомолекулярных природных и синтетических веществ. При смешении нефтешлама с этими компонентами в пропорции от 1:1 до 1:10 происходит адсорбция отходов на поверхности гидроксида кальция. В результате получают сухой гидрофобный порошок [Литвинова Т.А. Современные способы обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов для ликвидации загрязнения окружающей среды. Электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016 г].To reduce the alkalinity of deactivated soil, in addition to quicklime, surfactants from the class of fatty or sulfonic acids, as well as other high molecular weight natural and synthetic substances, are added. When oil sludge is mixed with these components in a ratio of 1: 1 to 1:10, adsorption of waste occurs on the surface of calcium hydroxide. The result is a dry hydrophobic powder [T. Litvinova Modern methods of disposal and disposal of oily waste to eliminate environmental pollution. Electronic scientific journal of the Kuban State Agrarian University. 2016].
Известен способ утилизации нефтесодержащих отходов (патент РФ на изобретение №2354670. 2008 г.). в котором получают рабочий агент путем смешения негашеной извести, измельченной до степени дисперсности 10-3÷10-5 м, адсорбента, полученного путем пиролиза изношенных автомобильных покрышек при температуре от 850 до 1100°С, с последующим отделением металлического корда и измельчением до степени дисперсности 10-3-10-5 м и триглицерида высших жирных карбоновых кислот (животный технический жир) при следующем соотношении компонентов, мас. %: животный технический жир - 1÷3; адсорбент - 18÷22; негашеная известь - остальное. В полученный рабочий агент с нефтесодержащими отходами добавляют воду в количестве, необходимом для полного гашения извести, с учетом воды, содержащейся в нефтесодержащем отходе. Смесь интенсивно перемешивают. Продукт утилизации обрабатывают углекислым газом в течение 10-15 минут и выдерживают в герметичных условиях в течение от 18 до 30 часов.A known method for the disposal of oily waste (RF patent for the invention No. 2354670. 2008). in which a working agent is obtained by mixing quicklime, crushed to a degree of dispersion of 10 -3 ÷ 10 -5 m, of an adsorbent obtained by pyrolysis of worn-out car tires at a temperature of 850 to 1100 ° C, followed by separation of the metal cord and grinding to a degree of dispersion 10 -3 -10 -5 m and triglyceride higher fatty carboxylic acids (animal technical fat) in the following ratio of components, wt. %: animal technical fat - 1 ÷ 3; adsorbent - 18 ÷ 22; quicklime - the rest. Water is added to the obtained working agent with oily waste in the amount necessary for the complete extinguishing of lime, taking into account the water contained in the oily waste. The mixture is stirred vigorously. The recycling product is treated with carbon dioxide for 10-15 minutes and kept in sealed conditions for 18 to 30 hours.
Конечная смесь, подвергающаяся утилизации, содержит (% масс): жир (до 2), крошки покрышек (до 13), нефтесодержащий отход (до 40) и негашеная известь (до 45).The final mixture to be disposed of contains (% by mass): fat (up to 2), tire crumbs (up to 13), oily waste (up to 40) and quicklime (up to 45).
Недостатком этого способа является использование в качестве сорбента продукта пиролиза изношенных автомобильных покрышек при температуре от 850 до 1100°С.The disadvantage of this method is the use as a sorbent of the product of the pyrolysis of worn-out tires at temperatures from 850 to 1100 ° C.
Кроме этого, из-за использования больших количеств негашенной извести, водная вытяжка утилизированного отхода обладает повышенной щелочностью, для снижения которой, продукт утилизации выдерживают в атмосфере углекислого газа при постоянном перемешивании в течение 10 минут и упаковывают в герметичную тару для карбонизации гидроксида кальция. Через сутки щелочность водной вытяжки составляет 8,16.In addition, due to the use of large quantities of quicklime, the aqueous extract of the utilized waste has a high alkalinity, to reduce which, the disposal product is kept in a carbon dioxide atmosphere with constant stirring for 10 minutes and packaged in an airtight container for carbonation of calcium hydroxide. After a day, the alkalinity of the aqueous extract is 8.16.
Перечисленные недостатки в целом делают этот способ малопривлекательным, не технологичным и бесперспективным для его применения в промышленных масштабах.These shortcomings in general make this method unattractive, not technological, and unpromising for its use on an industrial scale.
Известен «Сорбент для очистки от нефтемаслозагрязнений», содержащий в качестве основного компонента негашеную известь (оксид кальция с примесями оксида магния) и животный технический жир в количестве 0,4-3% от массы извести (Патент РФ №2160758.2000 г. ).The well-known "Sorbent for cleaning oil and oil pollution", containing quicklime (calcium oxide with impurities of magnesium oxide) and animal fat in the amount of 0.4-3% by weight of lime as the main component (RF Patent No. 2160758.2000).
При приготовлении сорбента негашеную известь размалывают на шаровой мельнице до степени дисперсности, при которой не менее 98,5% массы просачивается сквозь сито с сетками N 02 и N 008 по ГОСТ 6613-86.When preparing the sorbent, quicklime is ground in a ball mill to a degree of dispersion, in which at least 98.5% of the mass seeps through a sieve with nets N 02 and N 008 according to GOST 6613-86.
Затем в порошкообразную негашеную известь добавляют от 0,4 до 3% по массе технический животный жир, тщательно перемешивают. Приготовленный сорбент хранится в полиэтиленовых или крафт-мешках для предотвращения попадания влаги. Дальнейшее применение сорбента возможно как непосредственно на нефтезагрязненных территориях или предприятиях, так и в специальных стационарных смесителях, куда доставляются нефтемаслоотходы.Then from powdered quicklime add from 0.4 to 3% by weight of technical animal fat, mix thoroughly. The prepared sorbent is stored in plastic or kraft bags to prevent moisture from entering. Further use of the sorbent is possible both directly in oil-contaminated territories or enterprises, and in special stationary mixers where oil and oil wastes are delivered.
В качестве нефтесодержащего отхода использовались отходы отработанного автомобильного масла АС-8, которые смешивали с сорбентами с различным содержанием технического жира в соотношении сорбент : масло = 2:1. После добавления воды происходит гашение извести и адсорбция углеводородов шлама гидроксидами щелочноземельных металлов с образованием порошкообразного вещества.As an oily waste was used waste waste automobile oil AC-8, which was mixed with sorbents with different contents of technical fat in the ratio of sorbent: oil = 2: 1. After adding water, lime is quenched and sludge hydrocarbons are adsorbed by alkaline earth metal hydroxides to form a powdery substance.
Таким образом, в соответствии с этим патентом, для утилизации 1 части масла (нефти) расходуется около 2 частей негашеной извести.Thus, in accordance with this patent, about 2 parts of quicklime is consumed for the disposal of 1 part of oil (oil).
Недостатком этого способа являются его нетехнологичность, выраженная в необходимости осуществления сложных процедур размалывания негашеной извести в шаровых мельницах, тщательного перемешивания извести с жиром, до образования однородной массы. Эти процессы сопровождаются выделением в атмосферу мелкодисперсной пыли извести, что требует применения особых технологий пылеулавливания, для предотвращения защиты атмосферы от запыления. При этом требуются особые условиях хранении сорбента - в полиэтиленовых или крафт-мешках для предотвращения попадания влаги.The disadvantage of this method is its low technology, expressed in the need for complex procedures for grinding quicklime in ball mills, thoroughly mixing lime with fat until a homogeneous mass is formed. These processes are accompanied by the release of fine lime dust into the atmosphere, which requires the use of special dust collection technologies to prevent the atmosphere from being dusted. This requires special storage conditions of the sorbent - in plastic or kraft bags to prevent moisture from entering.
Кроме вышеупомянутого, в процессе утилизации отходов расходуется большое количество негашеной извести по отношению к маслу (2 кг/кг), что делает этот способ экономически невыгодным.In addition to the above, a large amount of quicklime in relation to oil (2 kg / kg) is consumed in the waste disposal process, which makes this method economically disadvantageous.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ утилизации нефтесодержащих отходов (патент РФ №2359982, 2008 г.), который предусматривает получение рабочего агента путем смешения негашеной извести, триглицерида высших жирных карбоновых кислот (животный технический жир) и адсорбента в виде термически обработанной рисовой лузги при соотношении компонентов, мас. %: триглицерид высших жирных карбоновых кислот (животный технический жир) 1-3, адсорбент 18-22, негашеная известь - остальное. Рабочий агент смешивают с нефтесодержащими отходами в соотношении 1,5:1, интенсивно перемешивают с добавлением воды в количестве, необходимом для полного гашения извести.Closest to the proposed invention is a method for the disposal of oily waste (RF patent No. 2359982, 2008), which provides for the production of a working agent by mixing quicklime, triglyceride higher fatty carboxylic acids (animal fat) and an adsorbent in the form of heat-treated rice husk with the ratio of components, wt. %: triglyceride of higher fatty carboxylic acids (animal technical fat) 1-3, adsorbent 18-22, quicklime - the rest. The working agent is mixed with oily waste in a ratio of 1.5: 1, mixed vigorously with the addition of water in the amount necessary for the complete extinguishing of lime.
Конечная смесь содержит (% масс.): жир (до 2), адсорбент (до 13), нефтесодержащий отход (до 40) и негашеная известь (до 45). Расход оксида кальция на единицу массы загрязненной почвы достигает до 1,125The final mixture contains (% wt.): Fat (up to 2), adsorbent (up to 13), oily waste (up to 40) and quicklime (up to 45). The consumption of calcium oxide per unit mass of contaminated soil reaches up to 1.125
Принципиальной особенностью данного изобретения является применение кремнеуглеродсодержащего адсорбента - продукта термической обработки рисовой лузги, представляющего собой матрицу многоразмерной пористой структуры с распределенной в ней кремнеоксидной минеральной составляющей содержащей от 22,9 до 88,2% диоксида кремния (остальное углерод). Применение указанного адсорбента решает две задачи:The principal feature of this invention is the use of a silicon-carbon adsorbent - a product of heat treatment of rice husk, which is a matrix of a multidimensional porous structure with a silica mineral component distributed in it containing from 22.9 to 88.2% silicon dioxide (the rest is carbon). The use of this adsorbent solves two problems:
- снижение щелочности в результате образования не растворимого в воде силиката кальция;- a decrease in alkalinity as a result of the formation of water-insoluble calcium silicate;
- адсорбцию легких углеводородных фракций и ионов тяжелых металлов.- adsorption of light hydrocarbon fractions and heavy metal ions.
Восстановленная почва представляет собой гидрофобный мелкодисперсный серый порошок, отвечающий требованиям экологической безопасности. Щелочность (рН) водной вытяжки (после окончания процесса утилизации) соответствует 7,53.The recovered soil is a hydrophobic finely divided gray powder that meets environmental safety requirements. The alkalinity (pH) of the aqueous extract (after completion of the disposal process) corresponds to 7.53.
Щелочность смеси уменьшается в результате реакции активированного оксида кремния с гидроксидом кальция:The alkalinity of the mixture decreases as a result of the reaction of activated silicon oxide with calcium hydroxide:
SiO2+Са(ОН)2→CaSiO3↓.+H2O.SiO 2 + Ca (OH) 2 → CaSiO 3 ↓. + H 2 O.
Недостатком этого способа является необходимость использования больших количеств оксида кальция (1,125 раза больше, чем масса почвы).The disadvantage of this method is the need to use large quantities of calcium oxide (1,125 times more than the mass of soil).
Процесс получения термически обработанной лузги зерен риса осуществляется при 200-430°С. Следовательно, для масштабного использования описанного выше способа необходимо создать энергоемкое производство термически обработанной рисовой лузги, что делает этот способ дорогим и не технологичным.The process of obtaining heat-treated husk of rice grains is carried out at 200-430 ° C. Therefore, for large-scale use of the method described above, it is necessary to create an energy-intensive production of heat-treated rice husk, which makes this method expensive and not technologically advanced.
Кроме этого, восстановленная этим способом почва обладает гидрофобными свойствами, то есть не смачивается водой. Следовательно, внутри нее вода не задерживается. В таких почвах, из-за отсутствия воды семена не смогут прорасти. Поэтому, несмотря на то, что такая почва обладает низкой щелочностью, она непригодна для ее дальнейшего использования по назначению.In addition, the soil restored in this way has hydrophobic properties, that is, it is not wetted by water. Therefore, inside it, water does not linger. In such soils, due to lack of water, the seeds will not be able to germinate. Therefore, despite the fact that such soil has a low alkalinity, it is unsuitable for its further use for its intended purpose.
В совокупности, перечисленные недостатки делают этот способ бесперспективным для промышленного применения.Together, the listed disadvantages make this method unpromising for industrial applications.
Техническая задача, на решение которой направлено данное изобретение, - создание эффективного, простого в технологическом исполнении и дешевого способа восстановления нефтесодержащей почвы с получением экологически безопасного продукта.The technical problem to which this invention is directed is the creation of an effective, easy-to-process and cheap way to restore oil-containing soil to produce an environmentally friendly product.
Техническим результатом является упрощение, снижение стоимости процесса восстановления нефтесодержащей почвы, с выделением гидрофильной почвы с заданным значением щелочности.The technical result is to simplify, reduce the cost of the process of restoring oily soil, with the release of hydrophilic soil with a given value of alkalinity.
Техническая задача решается предлагаемым способом, в котором в процесс восстановления нефть содержащей почвы, с выделением гидрофильного грунта с заданными значениями рН осуществляют внесением в нее оксида кальция, а в качестве кислотного агента сульфата магния MgSO4*7H2O при следующем соотношении компонентов:The technical problem is solved by the proposed method, in which the recovery of oil-containing soil, with the release of hydrophilic soil with specified pH values, is carried out by adding calcium oxide to it, and as an acid agent of magnesium sulfate MgSO 4 * 7H 2 O in the following ratio of components:
1:0,67:3,0 ≤ Нефть : СаО : MgSO4*7H2O ≤ 1:1:51: 0.67: 3.0 ≤ Oil: CaO: MgSO 4 * 7H 2 O ≤ 1: 1: 5
При смешении оксида кальция с сульфатом магния с водой, в почве происходит реакция нейтрализации оксида кальция с образованием не растворимых в воде гидроксида магния и сульфата кальция:When calcium oxide with magnesium sulfate is mixed with water, a neutralization reaction of calcium oxide occurs in the soil with the formation of water-insoluble magnesium hydroxide and calcium sulfate:
MgSO4*7H2O+СаО→CaSO4↓+Mg(OH)2↓+6H2OMgSO 4 * 7H 2 O + CaO → CaSO 4 ↓ + Mg (OH) 2 ↓ + 6H 2 O
Образованные в мокрой почве микрокристаллы нерастворимых в воде гипса и гидроксида магния во времени созревают и укрупняются, с образованием макрокристаллов, на активной и развитой поверхности которых сорбируются частицы нефтесожержащей почвы. Таким образом, нефть капсулируется внутри кристаллических оболочек (покрытий), формированных при совместной кристаллизации гипса и гидроксида магния. В зависимости от соотношений оксида кальция и сульфата магния, возможны варианты полной нейтрализации гидроксида кальция. При этом кислотность почвы соответствует значениям рН=10, что соответствует насыщенного раствора гидрокисда магния и гипса.Microcrystals formed in wet soil of water-insoluble gypsum and magnesium hydroxide mature in time and coarsen, with the formation of macrocrystals, on the active and developed surface of which particles of oil-containing soil are sorbed. Thus, the oil is encapsulated inside the crystalline shells (coatings) formed during the joint crystallization of gypsum and magnesium hydroxide. Depending on the ratios of calcium oxide and magnesium sulfate, options for the complete neutralization of calcium hydroxide are possible. The soil acidity corresponds to pH = 10, which corresponds to a saturated solution of magnesium hydroxide and gypsum.
Восстановленная почва смачиваются водой и тонет в ней.The restored soil is wetted by water and drowns in it.
Наши исследованияOur research
Для полной нейтрализации одной массовой единицы оксида кальция необходимо расходовать 4,4 массовых единиц MgSO4*7H2O.To completely neutralize one mass unit of calcium oxide, it is necessary to expend 4.4 mass units of MgSO 4 * 7H 2 O.
Как видно из данных таблицы 2, чем больше избытка MgSO4*7H2O, тем ниже рН водного раствора (опыты №3-5). При неполной нейтрализации оксида кальция сульфатом магния, можно получить восстановленную почву с рН=13 (опыты №7-8).As seen from Table 2, the larger the excess of MgSO 4 * 7H 2 O, the lower the pH of the aqueous solution (tests №3-5). With incomplete neutralization of calcium oxide with magnesium sulfate, you can get restored soil with pH = 13 (experiments No. 7-8).
При полной нейтрализации оксида кальция сульфатом магния, можно получить восстановленную почву с рН=10,54 (опыт №6).With the complete neutralization of calcium oxide by magnesium sulfate, it is possible to obtain restored soil with pH = 10.54 (experiment No. 6).
При контакте раствора с воздухом во времени происходят процессы карбонизации:When the solution contacts the air with time, carbonization processes occur:
Са(ОН)2↓+CO2→СаСО3↓+H2OCa (OH) 2 ↓ + CO 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O
Mg(OH)2↓+CO2→MgCO3↓+H2OMg (OH) 2 ↓ + CO 2 → MgCO 3 ↓ + H 2 O
Соединения магния - удобрение для огородных культур, обеспечивает растения серой и магнием, ускоряет рост садово-огородных и декоративных культур, повышает урожайность и улучшает вкус плодов (томаты, картофель, огурцы и др.), так как это вещество стимулирует образование крахмала и Сахаров.Compounds of magnesium - a fertilizer for garden crops, provides plants with sulfur and magnesium, accelerates the growth of garden and ornamental crops, increases productivity and improves the taste of fruits (tomatoes, potatoes, cucumbers, etc.), since this substance stimulates the formation of starch and sugars.
Пример 1. К 85 г песка добавили 15 г нефти, 15 г негашеной извести, 66 г MgSO4*7H2O и 10 мл воды, смесь перемешивали до образования гомогенной массы и сушили на открытом воздухе. Получали светло - коричневого цвета мелкодисперсную сухую почву, которая смачивается и тонет в воде. Водную вытяжку готовили растворением восстановленной почвы в воде в соотношении 1:5. На поверхности водной вытяжки (рН=10,54) восстановленной почвы отсутствуют нефтяные радуги. Вода не пахнет нефтью. Через 6 месяца контакта влажной почвы с воздухом щелочность ее водной вытяжки снижается до рН=8,5Example 1. To 85 g of sand was added 15 g of oil, 15 g of quicklime, 66 g of MgSO 4 * 7H 2 O and 10 ml of water, the mixture was stirred until a homogeneous mass was formed and dried in the open. A light brown, finely divided dry soil was obtained, which was wetted and sank in water. An aqueous extract was prepared by dissolving the recovered soil in water in a ratio of 1: 5. There are no oil rainbows on the surface of the water extract (pH = 10.54) of the recovered soil. Water does not smell like oil. After 6 months of contact of moist soil with air, the alkalinity of its aqueous extract decreases to pH = 8.5
Пример 2 осуществляли, как описано в примере 1, только вместо песка использовали верхний слой суглинистой почвы. Получили почву, обладающую теми же свойствами, что описано в примере 1.Example 2 was carried out as described in example 1, but instead of sand, the upper layer of loamy soil was used. Got the soil with the same properties as described in example 1.
Пример 3 осуществляли, как описано в примере 1, только вместо нефти применяли индустриальное масло марки И-20. Получили почву, обладающую теми же свойствами, что описано в примере 1.Example 3 was carried out as described in example 1, only instead of oil used industrial oil brand I-20. Got the soil with the same properties as described in example 1.
Пример 4 осуществляли, как описано в примере 1, только использовали почву, содержащую 80 г песка и 20 г нефти. Оксид кальция и MgSO4*7H2O использовали в количествах 20 и 88 г соответственно. Получили почву, обладающую теми же свойствами, что описано в примере 1.Example 4 was carried out as described in example 1, only soil containing 80 g of sand and 20 g of oil was used. Calcium oxide and MgSO 4 * 7H 2 O were used in amounts of 20 and 88 g, respectively. Got the soil with the same properties as described in example 1.
Пример 5 осуществляли, как описано в примере 1, только использовали почву, содержащую 90 г песка и 10 г нефти. Оксид кальция и MgSO4*7H2O использовали в количествах 10 и 44 г соответственно. Получили почву, обладающую теми же свойствами, что описано в примере 1.Example 5 was carried out as described in example 1, only soil containing 90 g of sand and 10 g of oil was used. Calcium oxide and MgSO 4 * 7H 2 O were used in amounts of 10 and 44 g, respectively. Got the soil with the same properties as described in example 1.
Пример 6 осуществляли, как в примере 1, только оксид кальция и MgSO4*7H2O использовали в количествах 10 г и 44 г соответственно. Получили темно - коричневого цвета мелкодисперсную сухую почву с запахом нефти. Почва смачивается и тонет в воде. На поверхности водной вытяжки (рН=10,5) восстановленной почвы присутствуют нефтяные радуги. Вода пахнет нефтью.Example 6 was carried out as in Example 1, except that calcium oxide and MgSO 4 * 7H 2 O was used in amounts of 10 g and 44 g, respectively. Received dark brown finely divided dry soil with the smell of oil. The soil is wetted and sinking in water. Oil rainbows are present on the surface of the water extract (pH = 10.5) of the recovered soil. Water smells like oil.
Пример 7 Осуществляли, как в примере 1, только сульфат магния использовали в количестве 75 г соответственно. Получили почву, обладающую теми же свойствами, что описано в примере 6.Example 7 Carried out as in example 1, only magnesium sulfate was used in an amount of 75 g, respectively. Got the soil with the same properties as described in example 6.
В примере 6 соотношение нефть: СаО: сульфат = 1:0,67:3,0, при котором восстановленная почва не удовлетворяет экологическим требованиям.In example 6, the ratio of oil: CaO: sulfate = 1: 0.67: 3.0, in which the restored soil does not meet environmental requirements.
Таким образом, при уменьшении содержания капсулирующих агентов (CaSO4 и Mg(OH)2), не вся нефть покрываются защитной оболочкой. В результате, водная вытяжка почвы содержит нефть.Thus, with a decrease in the content of encapsulating agents (CaSO 4 and Mg (OH) 2 ), not all oil is covered with a protective coating. As a result, the water extract of the soil contains oil.
В примере 7, при избытке сульфата магния (СаО : сульфат = 1:5), восстановленная почва также не удовлетворяет требованиям экологической безопасности. Это обусловлено тем, что в этих условиях гидрокисд магния образует растворимые в воде сульфат гидроксомагния. В результате, водная вытяжка почвы содержит нефть.In example 7, with an excess of magnesium sulfate (CaO: sulfate = 1: 5), the recovered soil also does not meet environmental safety requirements. This is due to the fact that under these conditions, magnesium hydroxide forms water-soluble hydroxomagnesium sulfate. As a result, the water extract of the soil contains oil.
Mg(OH)2+MgSO4→[Mg(OH)]2SO4 Mg (OH) 2 + MgSO 4 → [Mg (OH)] 2 SO 4
Следовательно, оптимальными для восстановления загрязненной нефтью почвы, обладающей приемлемыми значениями кислотности следует считать условия приведенных в примерах 1-5:Therefore, the optimal conditions for the restoration of oil-contaminated soil with acceptable acidity should be considered the conditions given in examples 1-5:
В таблице 3 приведены параметры процессов при различных массовых соотношений нефти, оксида кальция и сульфата магния, которые были использованы для восстановления различных почв, загрязненных нефтью и индустриальным маслом.Table 3 shows the process parameters for various mass ratios of oil, calcium oxide and magnesium sulfate, which were used to restore various soils contaminated with oil and industrial oil.
Таблица 3. Массовые соотношения компонентов капсулировния при восстановлении загрязненных нефтью и маслом различных почв, массой 100 г. Table 3. Mass ratios of the components of capsulation during the restoration of various soils contaminated with oil and oil, weighing 100 g.
Как видно из данных таблицы 3, оптимальными массовыми соотношениями капсулирующих компонентов являются:As can be seen from the data in table 3, the optimal mass ratios of encapsulating components are:
1:0,67:3,0 < Нефть : СаО : MgSO4*7H2O < 1:1:51: 0.67: 3.0 <Oil: CaO: MgSO 4 * 7H 2 O <1: 1: 5
Таким образом, в соответствии с предложенным способом, при осуществлении технологии восстановления нефть содержащей почвы наблюдаются следующие преимущества по отношению с прототипом:Thus, in accordance with the proposed method, when implementing the technology of recovery of oil containing soil, the following advantages are observed in relation to the prototype:
Перечисленные выше факторы в целом позволяют решать поставленную техническую задачу- создание эффективного, простого в технологическом исполнении и дешевого способа восстановления нефтесодержащей почвы с получением экологически безопасного продукта, что позволяет достигнуть технического результата - упрощения, снижения стоимости процесса восстановления нефтесодержащей почвы с выделением гидрофильной почвы с заданным значением щелочности.The above factors generally allow us to solve the technical problem - the creation of an effective, easy-to-use and cheap way to restore oil-containing soil with an environmentally friendly product, which allows us to achieve a technical result - simplification, reduction of the cost of the restoration of oil-containing soil with the release of hydrophilic soil with a given alkalinity value.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101840A RU2705901C2 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018101840A RU2705901C2 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018101840A RU2018101840A (en) | 2019-07-17 |
| RU2018101840A3 RU2018101840A3 (en) | 2019-07-26 |
| RU2705901C2 true RU2705901C2 (en) | 2019-11-12 |
Family
ID=67308277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018101840A RU2705901C2 (en) | 2018-01-17 | 2018-01-17 | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2705901C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210439C2 (en) * | 2001-11-12 | 2003-08-20 | ООО "Лукойл - Волгограднефтепереработка" | Method of neutralization of soil contaminated with oil or petroleum products |
| US7413383B2 (en) * | 2004-02-27 | 2008-08-19 | Universidad Juarez Autonoma De Tabasco | Chemical-biological stabilization process for repairing soils and cuttings contaminated with oils and petroleum derivatives |
| KR100892689B1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-04-15 | 바이오세인트(주) | Bioremediation of seaside soil polluted with oil |
| RU2359982C1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Utilisation method of oil-containing residues |
| RU2491138C2 (en) * | 2011-08-11 | 2013-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of remediation of soil polluted with crude oil and refined products |
| RU2516853C2 (en) * | 2012-07-04 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Северные магистральные нефтепроводы" (ОАО "СМН") | Method for oil sludge decontamination |
-
2018
- 2018-01-17 RU RU2018101840A patent/RU2705901C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210439C2 (en) * | 2001-11-12 | 2003-08-20 | ООО "Лукойл - Волгограднефтепереработка" | Method of neutralization of soil contaminated with oil or petroleum products |
| US7413383B2 (en) * | 2004-02-27 | 2008-08-19 | Universidad Juarez Autonoma De Tabasco | Chemical-biological stabilization process for repairing soils and cuttings contaminated with oils and petroleum derivatives |
| RU2359982C1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") | Utilisation method of oil-containing residues |
| KR100892689B1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-04-15 | 바이오세인트(주) | Bioremediation of seaside soil polluted with oil |
| RU2491138C2 (en) * | 2011-08-11 | 2013-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of remediation of soil polluted with crude oil and refined products |
| RU2516853C2 (en) * | 2012-07-04 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "Северные магистральные нефтепроводы" (ОАО "СМН") | Method for oil sludge decontamination |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018101840A3 (en) | 2019-07-26 |
| RU2018101840A (en) | 2019-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Red soil amelioration and heavy metal immobilization by a multi-element mineral amendment: Performance and mechanisms | |
| Xiang et al. | Removal of Cd from aqueous solution by chitosan coated MgO-biochar and its in-situ remediation of Cd-contaminated soil | |
| Ukwattage et al. | The use of coal combustion fly ash as a soil amendment in agricultural lands (with comments on its potential to improve food security and sequester carbon) | |
| Franz | Phosphate fertilizer from sewage sludge ash (SSA) | |
| KR101127029B1 (en) | quality of soil improvement material and manufacturing method for the same | |
| BG108717A (en) | Humic mineral reagent and method for the production thereof, method for rehabilitating polluted soils, method for detoxication of wastes of extracted and processed mineral products and recultivating rock dumps and tailing storages, method for sewagewater treatment and method for sludge utilisation | |
| RU2718002C2 (en) | Coal-derived mineral matter as soil amendment | |
| Qin et al. | Red mud-biochar composites (co-pyrolyzed red mud-plant materials): Characteristics and improved efficacy on the treatment of acidic mine water and trace element-contaminated soils | |
| Saffari | Chemical stabilization of some heavy metals in an artificially multi-elements contaminated soil, using rice husk biochar and coal fly ash | |
| RU2690425C1 (en) | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment | |
| RU2705901C2 (en) | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment | |
| RU2734239C1 (en) | Method of producing organomineral agrochemicals from wastes from wool-washing production with their simultaneous recycling | |
| CN113248333A (en) | Granular soil conditioner for composite heavy metal pollution and preparation method thereof | |
| RU2694491C1 (en) | Method of soil recovery contaminated with oil | |
| KR100358408B1 (en) | Method of soil reclamation pellet for rice crop of saline soil using gypsum and organics sludge | |
| Ch'ng et al. | Minimizing phosphorus sorption and leaching in a tropical acid soil using Egypt rock phosphate with organic amendments | |
| RU2695151C2 (en) | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment | |
| RU2556062C1 (en) | Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution | |
| Ma et al. | Effectiveness and potential mechanism of hydrothermal modification of attapulgite for cadmium passivation in soil | |
| RU2706945C2 (en) | Method for oil-containing soil recovery by chemical treatment | |
| CN114586645B (en) | Method for preparing nutrient soil from gangue solid waste | |
| RU2512165C1 (en) | Mineral-organic complex granulated fertiliser and method of its production | |
| Elrashidi et al. | Chemical composition of leachate of dairy manure mixed with fluidized bed combustion residue | |
| KR101059387B1 (en) | Multifunctional Sorbent and Barn Enviroment Enhancer Using Water Sludge or Ash | |
| KR20090103059A (en) | Method And Apparatus For Manufacturing Slow-Release Fertilizer Using Activated Oyster Shell And Animal Wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200118 |