RU76826U1

RU76826U1 - INSTALLATION FOR MICROBIOLOGICAL CLEANING OF OIL CONTAMINATED SOILS

Info

Publication number: RU76826U1
Application number: RU2008120306/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Максимович Бельков; Николай Сергеевич Мизгирев; Алексей Валентинович Целуйко
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2008-10-10

Abstract

Полезная модель относится к области биотехнологии и экологии, а именно к устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и направлено для восстановления земель, загрязненных нефтепродуктами. Сущность: установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов включает приемный бункер 1 для загрузки, хранения, первичного подогрева и равномерного рассева загрязненного грунта, при этом стенки приемного бункера выполнены с наклоном не менее 60°, культиваторы 2 для измельчения, аэрации и перемешивания грунта, биореактор 3, направляющую балку 4, два бака-накопителя для биопрепарата с удобрениями 5 и воды 6, систему оросительного оборудования, содержащую насос 7, шланги 8 и лейки 9 для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель 10 для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор 11 для привода тележки с размещенными на ней культиваторами 2 мотор-редуктор (на фиг. не показан) для привода разгрузочного шнека, шнек для выгрузки (на фиг. не показан) очищенного грунта, щит электропитания и управления 12, при этом установка дополнительно содержит теплоизолированное основание с подогреваемым полом 13 и все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом 14, выполненным из поликарбонатного материала для обеспечения работы в холодное время года. Дополнительно при работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра 15 и выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%. Техническим результатом полезной модели является повышение в 2-3 раза производительности установки, качества очистки грунта, возможность обработки загрязненных грунтов при пониженных температурах и сохранения микрофлоры, адаптированной к данному виду нефтепродуктов.The utility model relates to the field of biotechnology and ecology, in particular to microbiological neutralization devices (closed isothermal type reactor), and is aimed at restoring lands contaminated with oil products. Essence: installation for microbiological cleaning of oil-contaminated soils includes a receiving hopper 1 for loading, storage, primary heating and uniform screening of contaminated soil, while the walls of the receiving hopper are made with a slope of at least 60 °, cultivators 2 for grinding, aeration and mixing of the soil, bioreactor 3 , a guide beam 4, two storage tanks for a biological product with fertilizers 5 and water 6, an irrigation equipment system comprising a pump 7, hoses 8 and watering can 9 for treating the soil with reagents and watering, a blower-heater 10 for heating the air, a worm gear motor 11 for driving a trolley with cultivators 2 mounted on it a gear motor (not shown in FIG.) for driving an unloading auger, auger for unloading (not shown) of cleaned soil, the power supply and control panel 12, while the installation further comprises a thermally insulated base with a heated floor 13 and all the installation nodes are placed in an airtight volume with a transparent arch 14 made of polycarbonate material to ensure work in the cold season. Additionally, when working in conditions of insufficient sunlight, under the arch set the extended-range mercury lamps 15 and unloading the cleaned soil from the bioreactor is carried out at 70-75%. The technical result of the utility model is to increase the productivity of the installation by 2–3 times, the quality of soil cleaning, the ability to treat contaminated soils at low temperatures and preserve microflora adapted to this type of petroleum product.

2 з.п. ф-лы; 1 ил.2 s.p. f-ly; 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области биотехнологии и экологии, а именно к устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и направлено для восстановления земель, загрязненных нефтепродуктами.The utility model relates to the field of biotechnology and ecology, in particular to microbiological neutralization devices (closed isothermal type reactor), and is aimed at restoring lands contaminated with oil products.

Известна установка для переработки нефтяных шламов, содержащая накопитель шлама, насосы, фильтры, устройство подачи деэмульгатора, нагреватель, центрифугу, деаэратор, сепаратор, устройство подачи растворителя, устройство обработки водяным паром, культиватор, устройства подачи питательных веществ, инокулянта, аппарат биологической очистки (RU 2078740 С1, 10.05.1997).A known installation for the processing of oil sludge containing a sludge accumulator, pumps, filters, a demulsifier supply device, a heater, a centrifuge, a deaerator, a separator, a solvent supply device, a steam treatment device, a cultivator, a nutrient supply device, an inoculant, a biological treatment apparatus (RU 2078740 C1, 05/10/1997).

Недостатками этой системы являются низкая степень очистки от нефти из-за неэффективного разделения эмульсии нефть - вода; вывод неочищенных взвешенных частиц вместе с водой, неэффективность биодеструкции тяжелых углеводородов, необходимость внесения питательных добавок; низкая эффективность работы углеводородокисляющих микроорганизмов при колебаниях температуры, влажности и световых условий в аппарате биологической очистки.The disadvantages of this system are the low degree of purification from oil due to the ineffective separation of the oil-water emulsion; withdrawal of crude suspended particles with water, inefficiency of biodegradation of heavy hydrocarbons, the need for nutritional supplements; low efficiency of hydrocarbon-oxidizing microorganisms under fluctuations in temperature, humidity and light conditions in the biological treatment apparatus.

Известна линия для сбора, переработки нефтяных шламов и обезвреживания грунтов, содержащая установки сбора, разделения, переработки нефтешламов, в которых смонтированы насосы, заборные устройства, термоотстойники, фильтры грубой и тонкой очистки, смесители, гидроциклон, центрифуга, сепараторы, устройства для подачи деэмульгаторов, линия снабжена установкой сбора и перекачивания донного осадка, установкой очистки водно-иловой суспензии и культивирования биологических штаммов, установкой комплексной очистки грунтов аэробными и анаэробными микроорганизмами, установкой утилизации биомассы, а установка разделения нефтешлама и донного осадка оборудована устройством для вывода водноиловой A known line for the collection, processing of oil sludge and soil neutralization, containing the installation of the collection, separation, processing of oil sludge, in which are mounted pumps, intake devices, heat traps, coarse and fine filters, mixers, a hydrocyclone, centrifuge, separators, devices for feeding demulsifiers, the line is equipped with a unit for collecting and pumping bottom sediment, a unit for cleaning water-silt suspension and cultivation of biological strains, a unit for complex soil treatment with aerobic and anaero GOVERNMENTAL microorganisms, biomass disposal installation, and the separating sludge and sediment proofed for outputting vodnoilovoy

суспензии, при этом установка сбора и перекачивания донного осадка снабжена поворотной рамой со стрелой изменяющейся геометрии, устройством размыва донного осадка водой с механизмом регулирования интенсивности размыва, а на поворотной раме смонтированы механизмы поворота, подъема стрелы и насос сбора, перекачивания донного осадка, установка очистки водно-иловой суспензии и культивирования биологических штаммов снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки водно-иловой суспензии, культивирования биологических штаммов, которая оснащена устройствами ввода водно-иловой суспензии, ввода водяного пара, ввода сжатого воздуха, вывода очищенной воды и вывода водно-иловой суспензии совместно с микроорганизмами, установка комплексной очистки грунтов аэробными и анаэробными микроорганизмами снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки грунтов, которая оборудована устройствами приема грунтов, ввода водно-иловой суспензии с микроорганизмами, ввода сжатого воздуха, перемешивания и вывода грунтов, установка утилизации биомассы снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки грунтов, которая оборудована устройствами приема грунтов, вывода гибкой биомассы, перемешивания и вывода обезвреженных грунтов. (RU 2075447 С1, 20.03.1997).suspension, while the installation for collecting and pumping bottom sediment is equipped with a rotary frame with a boom of varying geometry, a device for washing the bottom sediment with water with a mechanism for controlling the intensity of erosion, and rotation mechanisms for lifting, boom lifting and a collection pump for pumping, pumping the bottom sediment are mounted on the rotary frame -silver suspension and cultivation of biological strains equipped with input devices for nutritional supplements, the capacity for processing water-sludge suspension, cultivation biologically strains, which is equipped with devices for introducing water-silt suspension, introducing water vapor, introducing compressed air, discharging purified water and discharging water-silt suspension together with microorganisms, the complex soil treatment system with aerobic and anaerobic microorganisms is equipped with devices for introducing nutrient additives, soil processing capacity, which is equipped with devices for receiving soil, introducing a sludge-water suspension with microorganisms, introducing compressed air, mixing and removing soils, a biomass utilization plant equipped with input devices for nutritional supplements, soil processing capacity, which is equipped with devices for receiving soil, output flexible biomass, mixing and output neutralized soil. (RU 2075447 C1, 03.20.1997).

Известная линия имеет низкую эффективность работы углеводородокисляющих микроорганизмов при колебаниях температуры, влажности и световых условий в аппарате биологической очистки.The known line has a low efficiency of hydrocarbon-oxidizing microorganisms with fluctuations in temperature, humidity and light conditions in the biological treatment apparatus.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предложенному является мобильная установка для микробиологической очистки нефтезагрезненных грунтов, включающая приемный бункер для хранения, равномерной подачи и подогрева грунта; культиваторы для измельчения грунта; биореактор; направляющую балку для перемещения приемного бункера и культиваторов; транспортер (шнек) для выгрузки очищенного грунта; электрощит для управления работой биореактора; смеситель-дозатор (бак-накопитель) для приготовления раствора Of the known devices, the closest in technical essence to the proposed one is a mobile unit for microbiological treatment of oil-contaminated soils, including a receiving hopper for storage, uniform feeding and heating of the soil; cultivators for grinding soil; bioreactor; a guide beam for moving the hopper and cultivators; conveyor (screw) for unloading the cleaned soil; electrical panel to control the bioreactor; mixer-dispenser (storage tank) for solution preparation

биопрепарата и воды; воздуходувку-нагреватель для подогрева загрязненного грунта и воздуха (А.Ф.Демьяненко, Н.С.Мизгирев «Микробиологическая очистка грунтов от нефтепродуктов в закрытых реакторах изотермического типа»// Вестник ВНИИЖТ, Москва, 2005, с.40-43).biological product and water; a blower-heater for heating contaminated soil and air (A.F. Demyanenko, N.S. Mizgirev, “Microbiological cleaning of soils from oil in closed isothermal reactors” // Vestnik VNIIZhT, Moscow, 2005, p.40-43).

Недостатком известной установки является недостаточно высокая эффективность работы при пониженных температурах углеводородокисляющих микроорганизмов из-за непостоянного температуро-влажностного и светового режима, вследствие этого увеличиваются сроки очистки грунтов и снижается производительность установки.A disadvantage of the known installation is the insufficiently high efficiency at low temperatures of hydrocarbon-oxidizing microorganisms due to unstable temperature, humidity and light conditions, as a result, the time for soil cleaning increases and the productivity of the installation decreases.

Техническим результатом полезной модели является повышение производительности установки, качества очистки грунта, возможности обработки загрязненных грунтов при пониженных температурах и сохранения микрофлоры, адаптированной к данному виду нефтепродуктов.The technical result of the utility model is to increase the productivity of the installation, the quality of soil cleaning, the possibility of processing contaminated soils at low temperatures and the preservation of microflora adapted to this type of oil product.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов включает приемный бункер для загрузки, хранения, первичного подогрева и равномерного рассева загрязненного грунта, при этом стенки приемного бункера выполнены с наклоном не менее 60°, культиваторы для измельчения, аэрации и перемешивания грунта, биореактор, направляющую балку, два бака-накопителя для биопрепарата с удобрениями и воды, систему оросительного оборудования, содержащую насос, шланги и лейки для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор для привода тележки с размещенными на ней культиваторами, мотор-редуктор для привода разгрузочного шнека, шнек для выгрузки очищенного грунта, щит электропитания и управления, при этом установка дополнительно содержит теплоизолированное основание с подогреваемым полом, и все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом из поликарбонатного материала для обеспечения работы в холодное время года.The specified technical result is achieved in that the installation for microbiological cleaning of oil-contaminated soils includes a receiving hopper for loading, storage, primary heating and uniform screening of contaminated soil, while the walls of the receiving hopper are made with a slope of at least 60 °, cultivators for grinding, aeration and mixing of the soil , a bioreactor, a guide beam, two storage tanks for a biological product with fertilizers and water, an irrigation system containing a pump, hoses and watering cans for processing soil reagents and watering, a blower-heater for heating air, a worm gear motor for driving a cart with cultivators placed on it, a gear motor for driving an unloading auger, auger for unloading cleaned soil, a power supply and control panel, the installation additionally contains a heat-insulated base with a heated floor, and all units of the installation are placed in a sealed volume with a transparent arch of polycarbonate material to ensure operation in the cold season.

Дополнительно при работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра, а выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%, что дополнительно повышает качество его очистки.In addition, when working in conditions of insufficient sunlight, extended-range mercury lamps are installed under the arch, and unloading of purified soil from the bioreactor is carried out by 70-75%, which further improves the quality of its cleaning.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом.The proposed device is illustrated in the drawing.

На фиг. изображена функциональная схема предлагаемой установки, в которой: 1 - приемный бункер, стенки которого выполнены с наклоном не менее 60°; 2 - культиваторы; 3 - биореактор; 4 - направляющая балка; 5 - бак-накопитель для биопрепарата и бак для воды 6; система оросительного оборудования, содержащую насос 7, шланги 8 и лейки 9 для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель 10 для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор 11 для привода тележки с размещенными на ней культиваторами; мотор-редуктор для привода разгрузочного шнека (не показаны); щит электропитания и управления 12; теплоизолированное основание с подогреваемым полом 13, при при этом все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом 14 из поликарбонатного материала. При работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра 15, а выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%.In FIG. depicts a functional diagram of the proposed installation, in which: 1 - receiving hopper, the walls of which are made with an inclination of at least 60 °; 2 - cultivators; 3 - bioreactor; 4 - a directing beam; 5 - storage tank for biological product and water tank 6; a system of irrigation equipment comprising a pump 7, hoses 8 and watering can 9 for soil treatment with reagents and watering, a blower-heater 10 for heating the air, a worm gear motor 11 for driving a cart with cultivators placed on it; gear motor for driving the discharge auger (not shown); power supply and control panel 12; a heat-insulated base with a heated floor 13, while all the components of the installation are placed in a sealed volume with a transparent arch 14 of polycarbonate material. When working in conditions of insufficient sunlight, mercury lamps of an expanded spectrum 15 are installed under the arch, and the discharge of purified soil from the bioreactor is carried out by 70-75%.

Установка работает следующим образом. Слой грунта, загрязненный нефтепродуктами, загружают в приемный бункер 1 объемом 2 м³. В нем загрязненный грунт предварительно подогревают с помощью воздуходувки-нагревателя 10. Стенки приемного бункера 1 выполнены с наклоном не менее 60°, для того, чтобы грунт под действием собственной силы тяжести выдавливал нижние слои. Мотор-редуктор 11 перемещает приемный бункер 1 вдоль направляющей балки 4. За счет поступательного движения бункера и вращения фрез культиваторов грунт равномерно распределяется по всей площади биореактора 3. Затем загрязненный грунт измельчают фрезами культиваторов 2 до размеров 2-3 мм для улучшения доступа углеводородокисляющим микроорганизмам к загрязненным частицам грунта и Installation works as follows. A soil layer contaminated with petroleum products is loaded into a receiving hopper 1 with a volume of 2 m ³ . In it, the contaminated soil is preheated with a blower-heater 10. The walls of the receiving hopper 1 are made with an inclination of at least 60 °, so that the soil extrudes the lower layers under the action of its own gravity. The gear motor 11 moves the receiving hopper 1 along the guide beam 4. Due to the forward movement of the hopper and the rotation of the cultivator cutters, the soil is evenly distributed over the entire area of the bioreactor 3. Then, the contaminated soil is crushed by cultivator cutters 2 to 2-3 mm in size to improve the access of hydrocarbon-oxidizing microorganisms to contaminated soil particles and

обрабатывают биопрепаратом и удобрениями, подаваемых в реактор из бака-накопителя 5 и бака с водой 6 с помощью насоса 7 и разбрызгиваемых с помощью леек 9. С помощью воздуходувки-нагревателя в биореакторе устанавливают и поддерживают требуемую для окисления нефтепродуктов температуру - 25-27°С. При недостаточном естественном освещении включают ртутные лампы 15 расширенного спектра. Грунт периодически перемешивают с помощью культиваторов 2 и увлажняют с помощью оросительного оборудования. Очищенный от нефтепродуктов грунт удаляют из реактора с помощью разгрузочного шнека, приводимого в действие червячным мотор-редуктором. Весь процесс очистки контролирует и обеспечивает щит электропитания и управления 12.they are treated with biological product and fertilizers supplied to the reactor from the storage tank 5 and the water tank 6 using the pump 7 and sprayed with watering cans 9. Using the blower-heater, the temperature required for oxidation of oil products is established and maintained in the bioreactor - 25-27 ° С . In insufficient natural light, extended-spectrum mercury lamps 15 are included. The soil is periodically mixed using cultivators 2 and moistened using irrigation equipment. The soil purified from petroleum products is removed from the reactor using a discharge screw driven by a worm gear motor. The entire cleaning process is monitored and provided by a power supply and control panel 12.

Заявленная совокупность признаков в формуле полезной модели позволяет: увеличить производительность очистки грунтов в 2-3 раза за счет использования микрофлоры, адаптированной к данному нефтепродукту; повысить качество очищенного грунта от нефтепродуктов; сократить производственные площади; реализовать экологически безопасный технологический процесс биообезвреживания нефтезагрязненных грунтов; исключить отрицательное воздействие загрязненных грунтов на окружающую среду; проводить обработку грунта в условиях пониженных температур внешней среды. Размещение данной установки на железнодорожной платформе позволяет исключить дополнительные экономические затраты связанные с транспортировкой грунтов к месту очистки.The claimed combination of features in the formula of the utility model allows you to: increase the productivity of soil cleaning by 2-3 times due to the use of microflora adapted to this oil product; to improve the quality of treated soil from petroleum products; reduce production space; to implement an environmentally friendly technological process of bio-treatment of oil-contaminated soils eliminate the negative impact of contaminated soils on the environment; carry out soil treatment in conditions of low ambient temperatures. Placing this installation on a railway platform eliminates the additional economic costs associated with the transportation of soils to the treatment site.

Claims

1. Installation for microbiological cleaning of oil-contaminated soils, including a receiving hopper for loading, storage, primary heating and uniform screening of contaminated soil, cultivators for grinding, aeration and mixing of soil, a bioreactor, a guide beam, two storage tanks for a biological product with fertilizers and water, a system of irrigation equipment containing a pump, hoses and watering cans for soil treatment with reagents and watering, a blower-heater for heating the air, a worm gear motor for driving an ode to the trolley with cultivators placed on it, a gear motor for driving the discharge screw, a screw for unloading cleaned soil, a power supply and control panel, characterized in that the walls of the receiving hopper are made with an inclination of at least 60 °, the installation additionally contains a heat-insulated base with a heated floor Moreover, all units of the installation are placed in a sealed volume with a transparent arch of polycarbonate material to ensure operation in the cold season.

2. Installation according to claim 1, characterized in that when operating in conditions of insufficient sunlight, mercury lamps of an extended spectrum are installed under the arch.

3. Installation according to claims 1 and 2, characterized in that the discharge of the purified soil from the bioreactor is carried out by 70-75%.