RU2779186C1 - Способ очистки почвы от органических веществ - Google Patents
Способ очистки почвы от органических веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779186C1 RU2779186C1 RU2021138163A RU2021138163A RU2779186C1 RU 2779186 C1 RU2779186 C1 RU 2779186C1 RU 2021138163 A RU2021138163 A RU 2021138163A RU 2021138163 A RU2021138163 A RU 2021138163A RU 2779186 C1 RU2779186 C1 RU 2779186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- content
- soils
- carried out
- temperature
- heat treatment
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000003864 humus Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 27
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 27
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims description 30
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005527 soil sampling Methods 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способам очистки почв от органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими и полусинтетическими маслами при возникновении разливов и утечек путем применения термической обработки, и может найти применение в области охраны окружающей среды на объектах минерально-сырьевого комплекса. Способ очистки почвы от органических веществ, включающий подачу матричного материала, загрязненного органическими веществами, во входной конец вращающейся печи косвенного нагрева таким образом, чтобы материал продвигался вращающейся печью от входного конца к разгрузочному концу, выгрузку материала из разгрузочного конца печи практически без опасных органических веществ. При этом вначале проводят выделение границ потенциальной территории загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, а затем выявляют вид органического вещества в месте разлива или утечки. Далее проводят отбор проб и на спектрометре определяют содержание в них загрязняющих веществ, определяют среднее содержание загрязняющих веществ делением суммы значений содержания в точках отбора проб на количество точек, определяют содержание органического углерода в почвах, которые отобраны на фоновом не загрязненном участке, умножив на коэффициент 1,724, снимают слой загрязнённой почвы и транспортируют на место временного складирования. Нагрев барабана вращающейся печи производят излучением и конвекцией от электронагревательных элементов, которые изготовлены в виде спиралей, проводят термическую обработку загрязненной почвы, на спектрометре проводят контроль остаточного содержания загрязняющих веществ, после этого очищенную почву доставляют в место изъятия и перемешивают с гумусом. При этом для почв с содержанием бензина от 1001 до 39100 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием бензина от 39100 до 200000 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 200 до 210 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 1001 до 3100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 3100 до 6200 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 230 до 240 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 6200 до 11500 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 170 до 180 минут, для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 1001 до 2100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 260 до 270 минут, а для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 2100 до 3800 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 300 до 310 минут. Способ обеспечивает очищение почвы от органических веществ с сохранением части гумуса. 11 табл., 11 пр.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды на объектах минерально-сырьевого комплекса и объектах прочей отраслевой принадлежности, в частности к способам очистки почв от органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими и полусинтетическими маслами при возникновении разливов и утечек путем применения термической обработки.
Известен способ очистки дисперсного материала от нефтепродуктов и устройство для его осуществления (патент на изобретение РФ №2173223, опубл. 10.09.2001 г.), включающий нагрев загрязненного материала, обработку его водяным паром и отвод воды и нефтепродуктов, причем обработка в среде водяного пара проводится при температуре 250-600°С при массовом соотношении «водяной пар-нефтепродукты» не менее чем 1/15, и отводимую смесь паров воды и нефтепродуктов охлаждают до температуры, превышающей температуру конденсации паров воды.
Недостатками данного способа является необходимость проведения операций по отводу и охлаждению смеси паров воды, воды и нефтепродуктов, и повышенные требования к производственной безопасности при получении водяного пара с температурой обработки от 250 до 600°С.
Известен способ переработки нефтяного шлама (патент на изобретение РФ №2348472, опубл. 10.03.2009 г.), включающий предварительное отделение из шлама свободной воды и последующую термообработку полученного шлама во вращающейся печи, шлам подается в печь и прогревается до температуры на выходе печи 380-400°С при давлении парогазовой смеси 70-80 кПа, при этом регулируется скорость перемещения обрабатываемого шлама во вращающемся барабане печи вдоль трубной решетки основного нагревательного герметичного путепровода, выделяющиеся из шлама в результате анаэробной термической десорбции, органические продукты разделяют на дисперсную фазу кека и парогазовую смесь, которая направляется в блок кондиционирования, а шлам из печи подается в гравитационную осадительную камеру, на компримацию и сепарацию, при этом в качестве продуктов переработки нефтяного шлама получается сухой кек, углеводородная жидкость, углеводородный газ и подтоварная вода.
Недостатками данного способа являются дополнительная операция по подготовке исходного продукта - отделение свободной воды, требующая дальнейшей вторичной переработки или утилизации, а также дополнительные стадии, заключающиеся в осаждения, компримации и сепарации.
Известен способ удаления загрязняющих летучих компонентов из загрязненного материала и устройство для его осуществления (патент на изобретение РФ №2099159, опубл. 20.12.1997 г.), включающий помещение загрязненного материала (буровой шлам или грунт) в газонепроницаемое пространство и промывку его инертным газом в металлическом сосуде, после чего в газонепроницаемом пространстве создают вакуум и осуществляют индукционный нагрев загрязненного материала, промывку инертным газом также осуществляют при поддержании вакуума, при этом перед промывкой инертным газом загрязненный материал перемешивают посредством нагретой мешалки.
Недостатками данного способа являются дополнительные технологические требования для обеспечения и поддержания вакуума в среде при промывке загрязненного бурового шлама или грунта инертным газом.
Известен способ очистки нефтезагрязненных грунтов от нефтепродуктов (патент на изобретение РФ № 2297289, опубл. 20.04.2007 г.), включающий нагрев нефтезагрязненного грунта, шнекование, сбор нефти и очищенного грунта, причем корпус шнекового транспортера помещается в масляный обогреватель предварительно заполненный подогретым до 200°С маслом, нагрев нефтезагрязненного грунта производится во время шнекования до температуры 50-70°С бесконтактным способом.
Недостатками данного способа являются дополнительная операция по подготовке масла - нагрев до 200°С, возможность возникновения пожароопасной и взрывоопасной ситуации при использовании масляного обогревателя, а также низкая эффективность очистки от нефтепродуктов при температуре менее 70°С.
Известен способ термической очистки загрязненных твердых сред (патент на изобретение US № 6840712B2, опубл. 11.01.2005 г.), заключающийся в подаче загрязненной твердой среды в винтовой конвейер с полым валом и транспортировку через вакуумный корпус с перемешиванием путем вращения, нагнетании горячего инертного неконденсируемого газа через множество отверстий для прямого нагрева загрязненной твердой среды в каждой из температурных зон до температур, достаточных для улетучивания одного или нескольких загрязнителей, удалении летучих загрязняющих веществ и горячего неконденсируемого газа, поддержании вакуума на загрязненных твердых средах, отделении летучих загрязняющих веществ от неконденсируемого газа и выгрузке из вакуумного корпуса твердых сред с пониженным содержанием загрязняющих веществ.
Недостатками данного способа являются дополнительные технологические требования при нагнетании горячего инертного неконденсируемого газа, при обеспечении и поддержании вакуума, при отделении летучих загрязняющих веществ от неконденсируемого газа.
Известен способ термической обработки органически загрязненного материала (патент на изобретение US № 4961391A, опубл. 09.10.1990 г.), принятый за прототип, заключающийся в подаче матричного материала, загрязненного органическими веществами, во входной конец вращающейся печи косвенного нагрева таким образом, чтобы материал продвигался вращающейся печью от входного конца к разгрузочному концу, сжигании углеводородного топлива для получения высокотемпературных газов сгорания с относительно низкой концентрацией кислорода менее 2%, подаче высокотемпературных газов таким образом, чтобы они контактировали с внешней поверхностью вращающейся печи, косвенно передавая тепло во внутреннее пространство печи через стенку печи с ее внешней поверхности, тем самым температура обработки поддерживается в диапазоне от 315 до 870°С, вызывая выделение компонентов органических веществ и воды из материала в виде пара, контактировании материала после его выпуска из печи с водой для охлаждения, удалении смеси отходящих газов из печи, обработке смеси отходящих газов после удаления из печи для обеспечения безопасности смеси отходящих газов для выброса в атмосферу, выгрузке материала из разгрузочного конца печи практически без опасных органических веществ.
Недостатками данного способа являются повышенные требования к производственной безопасности на стадии термической обработки с использованием высокотемпературных газов от 315 до 870°С, а также дополнительные стадии по сжиганию углеводородного топлива для получения высокотемпературных газов и охлаждению водой обработанного матричного материала при высоких температурах.
Техническим результатом является очищение почвы от органических веществ с сохранением части гумуса.
Технический результат достигается тем, что вначале проводят выделение границ потенциальной территории загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, затем выявляют вид органического вещества в месте разлива или утечки, далее проводят отбор проб и на спектрометре определяют содержание в них загрязняющих веществ, определяют среднее содержание загрязняющих веществ делением суммы значений содержания в точках отбора проб на количество точек, затем определяют содержание органического углерода в почвах, которые отобраны на фоновом не загрязненном участке, умножив на коэффициент 1,724, снимают слой загрязнённой почвы и транспортируют на место временного складирования, нагрев барабана вращающейся печи производят излучением и конвекцией от электронагревательных элементов, которые изготовлены в виде спиралей, проводят термическую обработку загрязненной почвы, на спектрометре проводят контроль остаточного содержания загрязняющих веществ, после этого очищенную почву доставляют в место изъятия и перемешивают с гумусом, при этом для почв с содержанием бензина от 1001 до 39100 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием бензина от 39100 до 200000 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 200 до 210 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 1001 до 3100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 3100 до 6200 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 230 до 240 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 6200 до 11500 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 170 до 180 минут, для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 1001 до 2100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 260 до 270 минут, а для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 2100 до 3800 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 300 до 310 минут.
Способ осуществляется следующим образом.
Проводится выделение границ потенциальной территории загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, по прямым и косвенным признакам: исследуемая территория частично или полностью лишена растительности; почвы имеют характерный запах различной интенсивности; близость производственных объектов с повышенной вероятностью возникновения утечек и разливов. На карты или планы наносят границы территории загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, намечают места отбора проб по координатной сетке с равными расстояниями.
Выявляется вид или виды органического вещества, поступившего в почву, путем визуального определения источников разливов и утечек, которыми являются технические сооружения или оборудование.
Далее проводится отбор проб почвы на выделенной территории потенциального загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, и фоновом незагрязненном участке. Отбор проб проводится лопатой в каждой точке с глубины от 0 до 40 см. Упаковка, транспортировка и хранение проб осуществляется в посуде из темного стекла.
После отбора проб почв проводится определение содержания в них органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами. Органические вещества экстрагируются из проб почв растворителем при комнатной температуре. Затем проводят измерение оптической плотности экстрактов при помощи ИК-Фурье спектрометра. Значения оптической плотности преобразуются в значения концентрации органического вещества в экстрактах при помощи программного обеспечения ИК-Фурье спектрометра. Значения концентраций в экстрактах пересчитываются на значения концентраций в почвах. Полученные результаты сравниваются с допустимым содержанием 1000 мг/кг. Определяются загрязненные почвы.
Проводят вычисление среднего содержания органических веществ, в загрязненных почвах путем деления суммы значений содержания органических веществ в точках отбора проб почв на количество точек отбора проб почв.
Далее проводится определение содержания органического углерода в почвах, отобранных на фоновом не загрязненном участке, с использованием анализатора с реактором низкотемпературного термокаталитического окисления и вычисляется содержание гумуса путем умножения процентного содержания органического углерода в почве на коэффициент 1,724.
Проводится снятие слоя загрязненных почв землеройной техникой и транспортировка автосамосвалами на место временного складирования.
После этого проводят термическую обработку загрязненной почвы, которую помещают во вращающуюся печь косвенного нагрева таким образом, чтобы материал продвигался вращающейся печью от входного конца к разгрузочному концу. Нагрев барабана производится излучением и конвекцией от электронагревательных элементов, изготовленных в виде спиралей. Из разгрузочного конца поступает очищенная почва с содержанием органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, менее 1000 мг/кг.
Термическая обработка для почв с содержанием бензина от 1001 до 39100 мг/кг осуществляется при температуре от 150 до 160°С и временем обработки от 210 до 220 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием бензина от 39100 до 200000 мг/кг осуществляется при температуре от 200 до 210°С и временем обработки от 200 до 210 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием дизельного топлива от 1001 до 3100 мг/кг осуществляется при температуре от 150 до 160°С и временем обработки от 210 до 220 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием дизельного топлива от 3100 до 6200 мг/кг осуществляется при температуре от 200 до 210°С и временем обработки от 230 до 240 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием дизельного топлива от 6200 до 11500 мг/кг осуществляется при температуре от 250 до 260°С и временем обработки от 170 до 180 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 1001 до 2100 мг/кг осуществляется при температуре от 200 до 210°С и временем обработки от 260 до 270 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 2100 до 3800 мг/кг осуществляется при температуре от 250 до 260°С и временем обработки от 300 до 310 минут.
Термическая обработка для почв с содержанием нескольких видов органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, осуществляют при температуре и времени обработки соответствующих для органического вещества, имеющего более низкие показатели эффективности при термической обработке. Например, термическая обработка почв с одновременным содержанием бензина и дизельного топлива 5000 мг/кг осуществляется при температуре от 200 до 210°С и временем обработки от 230 до 240 минут.
После проведения термической обработки почв проводят контроль остаточного содержания органических веществ, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслам. Органические вещества экстрагируются из проб почв растворителем при комнатной температуре. Затем проводят измерение оптической плотности экстрактов при помощи ИК-Фурье спектрометра. Значения оптической плотности преобразуются в значения концентрации органического вещества в экстрактах при помощи программного обеспечения ИК-Фурье спектрометра. Значения концентраций в экстрактах пересчитываются на значения концентраций в почвах. Полученные результаты сравниваются с допустимым содержанием 1000 мг/кг.
Очищенная почва доставляется в место изъятия. Где она перемешивается с гумусом. Расчет добавляемого количества гумуса на килограмм почвы после термической обработки:
- при температуре от 150 до 160°С проводится с учетом остаточного содержания гумуса не менее 90 мас.% от исходного содержания;
- при температуре от 200 до 210°С проводится с учетом остаточного содержания гумуса не менее 80 мас.% от исходного содержания;
- при температуре от 250 до 260°С проводится с учетом остаточного содержания гумуса не менее 50 мас.% от исходного содержания.
Возврат очищенных почв также может производиться без добавления гумуса.
Далее проводят выравнивание поверхности почвообрабатывающими фрезерными машинами.
Способ очистки матричного материала, в частности почв, от органических веществ поясняется следующими примерами. Для анализа эффективности термической обработки почв, загрязненных органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, были проведены экспериментальные исследования. В чистую почву вносились гравиметрическим методом при помощи микролитрового шприца по отдельности органические вещества, представленные бензином, дизельным топливом, минеральными, синтетическими и полусинтетическими маслами.
Термическая обработка проводилась при помощи термогравиметрического анализатора. Требуемое время термической обработки почв, загрязненных органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами определялось исходя из времени, по истечении которого устанавливается постоянный вес исследуемых загрязненных образцов в термогравиметрическом анализаторе, что свидетельствует о конце процесса термической десорбции.
Пример №1. При внесении в чистую почву гравиметрическим методом при помощи микролитрового шприца органического вещества, представленного бензином, были получены почвы с валовым содержанием бензина от 1001 до 39100 мг/кг.
Было определено содержание органического углерода в чистой почве при помощи анализатора с реактором низкотемпературного термокаталитического окисления и вычислено содержание гумуса путем умножения процентного содержания органического углерода в почве на коэффициент 1,724.
Термическая обработка почв проводилась при температурах от 145 до 165°С. Время термической обработки почв определялось исходя из времени, по истечении которого устанавливается постоянный вес исследуемых загрязненных образцов в термогравиметрическом анализаторе, что свидетельствует о конце процесса термической десорбции.
После термической обработки определялось остаточное содержание органического вещества, представленного бензином, в почве при помощи ИК-Фурье спектрометра.
Образцы почвы не содержащих органического вещества, представленного бензином, были проанализированы после термической обработки на содержание органического углерода при помощи анализатора с реактором низкотемпературного термокаталитического окисления и было вычислено остаточное содержание гумуса путем умножения процентного содержания органического углерода в почве на коэффициент 1,724. Был рассчитан процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Показатели | Температура обработки, °С | ||||
| 145 | 150 | 155 | 160 | 165 | |
| Среднее значение остаточного содержания бензина по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 8,6 | 9,6 | 9,8 | 10,0 | 14,7 |
| Время термической обработки, мин | 230 | 220 | 215 | 210 | 205 |
Пример №2 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием бензина от 39100 до 200000 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 195 до 215°С. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 195 | 200 | 205 | 210 | 215 | |
| Среднее значение остаточного содержания бензина по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 18,9 | 19,7 | 19,7 | 19,9 | 23,9 |
| Время термической обработки, мин | 210 | 210 | 205 | 200 | 190 |
Пример №3 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием дизельного топлива от 1001 до 3100 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 145 до 165°С. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 145 | 150 | 155 | 160 | 165 | |
| Среднее значение остаточного содержания дизельного топлива по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 8,7 | 9,7 | 9,9 | 10,1 | 14,3 |
| Время термической обработки, мин | 215 | 220 | 215 | 210 | 200 |
Пример №4 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием дизельного топлива от 3100 до 6200 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 195 до 215°С. Результаты представлены в таблице 4.
Таблица 4 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 195 | 200 | 205 | 210 | 215 | |
| Среднее значение остаточного содержания дизельного топлива по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 17,7 | 19,9 | 19,8 | 20,0 | 24,1 |
| Время термической обработки, мин | 245 | 240 | 235 | 230 | 225 |
Пример №5 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием дизельного топлива от 6200 до 11500 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 245 до 265°С. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | |
| Среднее значение остаточного содержания дизельного топлива по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 45,8 | 48,5 | 48,8 | 49,8 | 55,2 |
| Время термической обработки, мин | 185 | 180 | 175 | 170 | 170 |
Пример №6 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием минерального масла от 1001 до 2100 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 195 до 215°С. Результаты представлены в таблице 6.
Таблица 6 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 195 | 200 | 205 | 210 | 215 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального масла по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 16,9 | 19,6 | 19,6 | 19,9 | 25,3 |
| Время термической обработки, мин | 285 | 270 | 270 | 260 | 250 |
Пример №7 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием синтетического масла от 1001 до 2100 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 195 до 215°С. Результаты представлены в таблице 7.
Таблица 7 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 195 | 200 | 205 | 210 | 215 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального, синтетического и полусинтетического масел по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 16,7 | 19,7 | 19,7 | 19,9 | 25,2 |
| Время термической обработки, мин | 285 | 270 | 270 | 260 | 250 |
Пример №8 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием полусинтетического масла от 1001 до 2100 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 195 до 215°С. Результаты представлены в таблице 8.
Таблица 8 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 195 | 200 | 205 | 210 | 215 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального, синтетического и полусинтетического масел по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 16,6 | 19,6 | 19,7 | 19,8 | 25,4 |
| Время термической обработки, мин | 285 | 270 | 270 | 260 | 250 |
Пример №9 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием минерального масла от 2100 до 3800 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 245 до 265°С. Результаты представлены в таблице 9.
Таблица 9 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального, синтетического и полусинтетического масел по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 44,9 | 49,7 | 49,8 | 50,0 | 54,2 |
| Время термической обработки, мин | 305 | 310 | 305 | 300 | 300 |
Пример №10 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием синтетического масла от 2100 до 3800 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 245 до 265°С. Результаты представлены в таблице 10.
Таблица 10 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального, синтетического и полусинтетического масел по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 45,0 | 49,7 | 49,7 | 49,9 | 54,2 |
| Время термической обработки, мин | 305 | 310 | 305 | 300 | 300 |
Пример №11 осуществляли как в примере №1, только были получены почвы с валовым содержанием полусинтетического масла от 2100 до 3800 мг/кг, термическая обработка почв проводилась при температурах от 245 до 265°С. Результаты представлены в таблице 11.
Таблица 11 – Результаты исследований почв после термической обработки
| Температура обработки, °С | |||||
| 245 | 250 | 255 | 260 | 265 | |
| Среднее значение остаточного содержания минерального, синтетического и полусинтетического масел по всем образцам загрязненных почв, мг/кг | >1000 | <1000 | <1000 | <1000 | <1000 |
| Процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве, % | 44,4 | 49,6 | 49,7 | 50,0 | 54,4 |
| Время термической обработки, мин | 305 | 310 | 305 | 300 | 300 |
Исходя из примера №1 при содержании в почвах органического вещества, представленного бензином, от 1001 до 39100 мг/кг термическая обработка при 145°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 165°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 150 до 160°С.
Исходя из примера №2 при содержании в почвах органического вещества, представленного бензином, от 39100 до 200000 мг/кг термическая обработка при 195°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 215°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 200 до 210°С.
Исходя из примера №3 при содержании в почвах органического вещества, представленного дизельным топливом, от 1001 до 3100 мг/кг термическая обработка при 145°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 165°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 150 до 160°С.
Исходя из примера №4 при содержании в почвах органического вещества, представленного дизельным топливом, от 3100 до 6200 мг/кг термическая обработка при 195°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 215°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 200 до 210°С.
Исходя из примера №5 при содержании в почвах органического вещества, представленного дизельным топливом, от 6200 до 11500 мг/кг термическая обработка при 245°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 265°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 250 до 260°С.
Исходя из примеров №6-8 при содержании в почвах органических веществ, представленных минеральным (№6), синтетическим (№7) и полусинтетическим (№8) маслами, от 1001 до 2100 мг/кг термическая обработка при 195°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 215°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 200 до 210°С.
Исходя из примеров №9-11 при в почвах органических веществ, представленных минеральным (№9), синтетическим (№10) и полусинтетическим (№11) маслами, от 2100 до 3800 мг/кг термическая обработка при 245°С не позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня – менее 1000 мг/кг. Проведение термической обработки при температуре 265°С позволяет снизить содержание загрязнителя до допустимого уровня, но значительно увеличивается процент потери гумуса от исходного содержания гумуса в чистой почве относительно обработки при температуре от 250 до 260°С.
Предложенный способ позволяет за счет использования соответствующего температурного и временного режима в зависимости от вида органического вещества и его количественного содержания очистить почву с сохранением части гумуса.
Claims (1)
- Способ очистки почвы от органических веществ, включающий подачу матричного материала, загрязненного органическими веществами, во входной конец вращающейся печи косвенного нагрева таким образом, чтобы материал продвигался вращающейся печью от входного конца к разгрузочному концу, выгрузку материала из разгрузочного конца печи практически без опасных органических веществ, отличающийся тем, что вначале проводят выделение границ потенциальной территории загрязнения органическими веществами, представленных бензинами, дизельным топливом, минеральными, синтетическими или полусинтетическими маслами, затем выявляют вид органического вещества в месте разлива или утечки, далее проводят отбор проб и на спектрометре определяют содержание в них загрязняющих веществ, определяют среднее содержание загрязняющих веществ делением суммы значений содержания в точках отбора проб на количество точек, затем определяют содержание органического углерода в почвах, которые отобраны на фоновом не загрязненном участке, умножив на коэффициент 1,724, снимают слой загрязнённой почвы и транспортируют на место временного складирования, нагрев барабана вращающейся печи производят излучением и конвекцией от электронагревательных элементов, которые изготовлены в виде спиралей, проводят термическую обработку загрязненной почвы, на спектрометре проводят контроль остаточного содержания загрязняющих веществ, после этого очищенную почву доставляют в место изъятия и перемешивают с гумусом, при этом для почв с содержанием бензина от 1001 до 39100 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием бензина от 39100 до 200000 мг/кг термическую обработку проводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 200 до 210 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 1001 до 3100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 150 до 160°С в течение от 210 до 220 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 3100 до 6200 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 230 до 240 минут, для почв с содержанием дизельного топлива от 6200 до 11500 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 170 до 180 минут, для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 1001 до 2100 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 200 до 210°С в течение от 260 до 270 минут, а для почв с содержанием минерального, синтетического или полусинтетического масел от 2100 до 3800 мг/кг термическую обработку поводят при температуре от 250 до 260°С в течение от 300 до 310 минут.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779186C1 true RU2779186C1 (ru) | 2022-09-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961391A (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-09 | International Technology Corporation | Thermal treatment process for organically contaminated material |
| RU2173223C2 (ru) * | 1999-08-10 | 2001-09-10 | Омский государственный технический университет | Способ очистки дисперсного материала от нефтепродуктов и устройство для его осуществления |
| US6840712B2 (en) * | 2002-01-03 | 2005-01-11 | Hood Environmental Engineering, Ltd. | Thermal remediation process |
| RU2348472C2 (ru) * | 2007-04-19 | 2009-03-10 | Владимир Юрьевич Аверьянов | Способ переработки нефтяного шлама |
| RU2501852C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. | Препарат для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов |
| EP2786974B1 (de) * | 2011-10-25 | 2015-12-23 | Holcim Technology Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zum Aufarbeiten von nassen, organische Komponenten enthaltenden Abfallstoffe |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4961391A (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-09 | International Technology Corporation | Thermal treatment process for organically contaminated material |
| RU2173223C2 (ru) * | 1999-08-10 | 2001-09-10 | Омский государственный технический университет | Способ очистки дисперсного материала от нефтепродуктов и устройство для его осуществления |
| US6840712B2 (en) * | 2002-01-03 | 2005-01-11 | Hood Environmental Engineering, Ltd. | Thermal remediation process |
| RU2348472C2 (ru) * | 2007-04-19 | 2009-03-10 | Владимир Юрьевич Аверьянов | Способ переработки нефтяного шлама |
| RU2501852C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук. | Препарат для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов |
| EP2786974B1 (de) * | 2011-10-25 | 2015-12-23 | Holcim Technology Ltd. | Verfahren und Vorrichtung zum Aufarbeiten von nassen, organische Komponenten enthaltenden Abfallstoffe |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0303339B1 (en) | Method and apparatus for treating sludges | |
| US4990237A (en) | Process for the recovery of oil from waste oil sludges | |
| US8492606B2 (en) | Method for separation of constituents from matrices | |
| WO1991008274A1 (en) | Process for recovery and treatment of hazardous and non-hazardous components from a waste stream | |
| EP0557286A1 (en) | Process for recovery of oil from waste oil sludges | |
| EP0245655A2 (de) | Verfahren zur Entfernung von flüchtigen Schadstoffen aus kontaminierten Böden, Sanden, Schlämmen und vergleichbaren Feststoffaggregaten und Rückständen | |
| Gan et al. | Experimental investigation on smoldering combustion for oil sludge treatment: influence of key parameters and product analysis | |
| RU2779186C1 (ru) | Способ очистки почвы от органических веществ | |
| JP2784270B2 (ja) | タンク残油廃棄物の回収法 | |
| Ayen et al. | Thermal desorption | |
| Lassalle et al. | Electron beam remediation of soils impacted with heavy hydrocarbons | |
| US11708287B2 (en) | Method for treatment of oil-based sludge using thermal desorption | |
| Lekomtsev et al. | Performance Evaluation of Oily Waste Treatment Ways | |
| Lassalle et al. | Remediation of crude oil impacted soils with electron beam irradiation | |
| EP0857520A1 (en) | Treatment of contaminated soil | |
| WO1999003600A1 (en) | Apparatus for separation of organic and inorganic constituents from matrices | |
| Honarvar et al. | Degradation of Oily Sludge Using Bioremediation in Slurry Phase | |
| Borah | Remediation of Guwahati Refinery Waste Sludge By Pyrolysis | |
| Samanya | Increase of energy recovery from sewage sludge | |
| Gan et al. | Method of smoldering combustion for the treatment of oil sludge-contaminated soil | |
| Korovin et al. | Laboratory Reactor for Processing Carbon-Containing Sludge | |
| Ryashchina | Modern methods of utilization and disposal of oil-containing waste for the elimination of the environmental pollution | |
| Qasimov | THERMAL METHOD FOR CLEANING OIL-CONTAMINATED SOILS | |
| Qasimov | TECHNOLOGICAL ASPECTS OF THERMAL PROCESSES OF SOIL CLEANING FROM OIL POLLUTION | |
| KUCHARSKI | Remediation Techniques: An Overview |