RU2193464C1 - Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами - Google Patents
Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193464C1 RU2193464C1 RU2001130686A RU2001130686A RU2193464C1 RU 2193464 C1 RU2193464 C1 RU 2193464C1 RU 2001130686 A RU2001130686 A RU 2001130686A RU 2001130686 A RU2001130686 A RU 2001130686A RU 2193464 C1 RU2193464 C1 RU 2193464C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- oil
- bioremediation
- contaminated
- soils
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title abstract description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 4
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 3
- 241000746983 Phleum pratense Species 0.000 claims description 2
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 claims description 2
- 241000379547 Trifolium medium Species 0.000 claims description 2
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000380130 Ehrharta erecta Species 0.000 claims 1
- 239000003876 biosurfactant Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000209200 Bromus Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000187561 Rhodococcus erythropolis Species 0.000 description 1
- 241000187563 Rhodococcus ruber Species 0.000 description 1
- 241000219793 Trifolium Species 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии защиты окружающей среды в сфере деятельности нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Предлагается способ сокращения периода биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов за счет ускорения естественных процессов биодеградации нефтепродуктов. Способ предусматривает применение твердо-жидкофазного биореактора и/или аэрируемых почвенных площадок, внесение органического разрыхлителя, использование биопрепарата нового состава и новой (олеофильной) формы на основе безопасных поверхностно-активных веществ бактериального происхождения и последующую фиторемедиацию. Способ обеспечивает гарантированное восстановление сильнонефтезагрязненных почв и грунтов в течение одного вегетационного периода в местах добычи, переработки и хранения нефти. Он применим в регионах с холодными климатическими условиями. Способ может быть использован для восстановления нефтезагрязненных ландшафтов, ликвидации нефтешламоотстойников и факельных площадок в районах нефтепромыслов, уничтожения последствий аварийных нефтяных разливов, очистки загрязненных участков на территории нефтехранилищ и нефтеперерабатывающих предприятий. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение направлено на решение проблемы сохранения, восстановления и рационального использования природных ресурсов и относится к биотехнологии защиты окружающей среды в сфере деятельности нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
На фоне кризиса состояния окружающей среды все большее значение приобретают способы биологической очистки нефтезагрязненных земель как наиболее эффективные и экологически безопасные. Большой популярностью пользуются микробные препараты, так называемые "бактериальные коктейли", предлагаемые в широком ассортименте биотехнологическими компаниями Европы, США и Японии. Однако, как свидетельствует практика, применение заполнивших российский рынок зарубежных бакпрепаратов, разработанных для районов, по климатическим и экологическим условиям резко отличающихся от регионов России, как правило, оказывается малоэффективным. Кроме того, неконтролируемое внесение в открытые экосистемы искусственных микробных популяций, зачастую неизвестного состава, может представлять значительную опасность как для функционирования почвенных биоценозов, так и для здоровья людей, занятых в технологическом процессе.
В регионах с холодными климатическими условиями естественные процессы самоочищения и восстановления нефтезагрязненных почв протекают медленно. В связи с этим наиболее актуальны приемы рекультивации с использованием технологий, предусматривающих эффективное стимулирование окисления нефтяных углеводородов природными микроорганизмами.
В настоящее время отечественной промышленностью освоен выпуск трех биопрепаратов, разрешенных к использованию Министерствами здравоохранения и геологии Российской Федерации. К ним относятся "Путидойл" (ЗапСибНиГНИ), "Биоприн" (ВНИИ-Синтезбелок, предприятие "Новые технологии") и "Деворойл" (ИнМИ РАН, предприятие "Биотехинвест"). Действующим компонентом препарата "Путидойл" являются бактерии рода Pseudomonas, часто встречающиеся в загрязненных нефтью почве и воде. Комплексные препараты "Биоприн" и "Деваройл" состоят из представителей нескольких видов углеводородокисляющих микроорганизмов.
Известен способ очистки нефтезагрязненной почвы с использованием биопрепарата, в состав которого входит суспензия микроорганизмов в концентрации 1•1011-5•1012 клеток/мл, хлорид натрия в количестве 10% и биологически активные вещества [1]. Однако недостатком данного способа является высокое содержание в биопрепарате хлорида натрия, а также использование сложных по составу и дорогостоящих биологически активных соединений, в частности витаминов и бетаина.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ, согласно которому нефтезагрязненную почву обрабатывают биопрепаратом, содержащим нефтеокисляющие микроорганизмы, комплексное удобрение и адсорбент, а затем осуществляют дополнительное периодическое внесение в загрязненную почву комплексного удобрения [2]. Однако указанный способ не обеспечивает быстрое восстановление нефтезагрязненной почвы до уровня технологического использования.
Техническим результатом настоящего изобретения является сокращение сроков периода биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов за счет ускорения естественных процессов деструкции нефтяных углеводородов.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предлагается способ биоремедиации загрязненных нефтью почв и грунтов, предусматривающий использование олеофильного биопрепарата [3], представляющего собой совокупность ассоциации микроорганизмов-нефтеразрушителей Rhodococcus erythropolis ИЭГМ 708 и Rhodococcus ruber ИЭГМ 327 (50,0-80,0 мас.%), биосурфактанта-Rhоdососсus (5,0-30,0 мас. %) и минеральных солей азота, фосфора и калия (остальное), а также проведение таких технологических мероприятий, как:
(1) первоначальная обработка сильнозагрязненной почвы/грунта до уровня (5-10 вес.%) нефтепродуктов, необходимого для применения биологического метода разрушения углеводородов;
(2) внесение органического разрыхлителя (древесной щепы или стружки) в соотношении разрыхлитель : почва/грунт - 1:6-8;
(3) внесение биопрепарата по схеме: 10 л на 0,5-1,0 м3 грунта по меньшей мере один раз в неделю в течение первого месяца биоремедиации, и в дальнейшем - по меньшей мере один раз в месяц до окончания срока биоремедиации;
(4) периодическое рыхление и полив для поддержания относительной влажности почвы/грунта 20%;
(5) применение фиторемедиации (засев многолетними травами).
(1) первоначальная обработка сильнозагрязненной почвы/грунта до уровня (5-10 вес.%) нефтепродуктов, необходимого для применения биологического метода разрушения углеводородов;
(2) внесение органического разрыхлителя (древесной щепы или стружки) в соотношении разрыхлитель : почва/грунт - 1:6-8;
(3) внесение биопрепарата по схеме: 10 л на 0,5-1,0 м3 грунта по меньшей мере один раз в неделю в течение первого месяца биоремедиации, и в дальнейшем - по меньшей мере один раз в месяц до окончания срока биоремедиации;
(4) периодическое рыхление и полив для поддержания относительной влажности почвы/грунта 20%;
(5) применение фиторемедиации (засев многолетними травами).
Достижение указанного технического результата обеспечивается благодаря следующим особенностям предлагаемого способа. Так, в результате первоначальной обработки сильнозагрязненной почвы/грунта в твердо-жидкофазном биореакторе (или разбавления чистой почвой в аэрируемых почвенных площадках) обеспечивается уровень (5-10%) нефтепродуктов, достаточный для применения биопрепарата.
Далее, в результате внесения органического разрыхлителя достигается оптимизация механического состава и воздушно-водного режима обрабатываемой почвы/грунта.
Благодаря использованию олеофильного биопрепарата в соответствие с заявленной схемой его применения достигается снижение срока биоремедиации и обеспечивается восстановление нефтезагрязненных почв и грунтов в течение одного вегетационного периода до уровня их хозяйственного, в том числе и сельскохозяйственного, использования.
Благодаря проведению фиторемедиации в результате деятельности ризосферной микрофлоры обеспечивается полное восстановление почвенного плодородия.
Ниже приведена блок-схема применения Способа биоремедиации нефтезагрязненных почв и грунтов.
Примеры конкретного осуществления
Пример 1. Обработке подвергают высококонцентрированный (20 вес.%) нефтезагрязненный грунт из шламоотстойника. Грунт (0,2 м3) загружают в твердо-жидкофазный биореактор (типа бетономешалки) емкостью 4,0 м3, добавляют 0,5 м3 воды, 2,0 л олеофильного биопрепарата и подвергают принудительному вентилированию (аэрированию) и механическому перемешиванию в течение 3-х недель.
Пример 1. Обработке подвергают высококонцентрированный (20 вес.%) нефтезагрязненный грунт из шламоотстойника. Грунт (0,2 м3) загружают в твердо-жидкофазный биореактор (типа бетономешалки) емкостью 4,0 м3, добавляют 0,5 м3 воды, 2,0 л олеофильного биопрепарата и подвергают принудительному вентилированию (аэрированию) и механическому перемешиванию в течение 3-х недель.
В дальнейшем содержимое (уровень остаточных нефтепродуктов 4,5 вес.%) биореактора переносят в почвенные площадки с водонепроницаемым основанием и высотой слоя почвы 10-20 см, смешивают с органическим разрыхлителем - щепой размером 8-10 см, в соотношении 8:1. Затем проводят регулярное рыхление и увлажнение содержимого почвенных площадок для поддержания 20%-ной относительной влажности.
Олеофильный биопрепарат вносят в количестве 10 л на 0,5 м3 почвы один раз в неделю в течение первого месяца биоремедиации, и в дальнейшем - один раз в месяц до окончания цикла биоремедиации.
В результате осуществления предлагаемого способа через 2 месяца биоремедиации получают очищенный грунт, содержание остаточных нефтепродуктов в котором не превышает 0,1-0,15 вес.% (табл. 1), что допускает последующее возвращение очищенного грунта в сельскохозяйственное пользование.
С целью восстановления почвенного плодородия после завершения цикла биоремедиации (через 8 недель) производят засев многолетними травами. Состав посевной смеси включает клевер луговой (Trifolium pralense), тимофеевку луговую (Phleum pratense), костер безостый (Bromus exaristatus) в соотношении 1:1:1. Посевная доза составляет 3 г семян/м2 почвы.
Пример 2. Предлагаемый способ осуществляют аналогично примеру 1. Отличие состоит в том, что снижение концентрации нефтепродуктов в сильнозагрязенном грунте производят путем смешивания его с чистой пахотной почвой до достижения уровня остаточных нефтепродуктов 4,6 вес.%, а также в ином соотношении грунта и щепы, 6:1, соответственно. Через 2 месяца биоремедиации получают очищенный грунт с содержанием остаточных нефтепродуктов, не превышающим 0,6 вес. % (табл. 2), что допускает последующее возвращение очищенного грунта в хозяйственное пользование.
Источники информации
1. Патент РФ 2114071, кл. С 02 F 3/34, от 1997 г.
1. Патент РФ 2114071, кл. С 02 F 3/34, от 1997 г.
2. Патент РФ 2112610, кл. В 09 С 1/10, от 1996 г.
3. Ivshina I.B., Kuyukina M.S., Richkova M.I., Philp J.C., Cunnigham C. J. , Christofi N. Oleophilic biofertilizer based on a Rhodococcus surfactant complex for the bioremediation of Crude oil-Contaminated soil/Soils. Sediments and Water. - 2001. - N. 4. - P. 20-24.
Claims (5)
1. Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, с использованием олеофильного биопрепарата на основе нефтеокисляющих микроорганизмов и Rhodococcus-биосурфактанта, отличающийся тем, что производят первоначальную обработку сильнозагрязненной почвы/грунта до достижения уровня остаточных нефтепродуктов 5-10 вес. % и последующее добавление органического разрыхлителя, олеофильный биопрепарат вносят в количестве не менее 10 л на 0,5-1,0 м3 почвы/грунта по меньшей мере один раз в неделю в течение первого месяца и в дальнейшем по меньшей мере один раз в месяц до окончания цикла биоремедиации в сочетании с периодическим рыхлением и увлажнением и дополнительно производят фиторемедиацию - засев многолетними травами.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первоначальную обработку нефтезагрязненной почвы/грунта производят в твердо-жидкофазном биореакторе.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первоначальную обработку нефтезагрязненной почвы/грунта производят путем смешивания с незагрязненной почвой.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве органического рыхлителя используют древесную щепу или стружку в соотношении 1 часть разрыхлителя на 6-8 частей почвы /грунта.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве многолетних трав используют клевер луговой, костер безостный и тимофеевку луговую в соотношении 1: 1: 1 при дозе засева семян 3 г/м2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130686A RU2193464C1 (ru) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001130686A RU2193464C1 (ru) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2193464C1 true RU2193464C1 (ru) | 2002-11-27 |
Family
ID=20254257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001130686A RU2193464C1 (ru) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2193464C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538404C1 (ru) * | 2013-08-09 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) | Способ активации сухой формы биопрепарата для очистки нефтезагрязненных грунтов |
RU2692554C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ адсорбционной подготовки почвы к фиторемедиации |
-
2001
- 2001-11-14 RU RU2001130686A patent/RU2193464C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. IVSHINA I.B. et al. Oleophilic biofertilizer based on a Phodococcus surfactant complex for the bioremediation of crude oil- contaminated soil. Contaminated Soils, Sediments and Water. AEHS. August, 2001, N.4, p.20-24. 2. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538404C1 (ru) * | 2013-08-09 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) | Способ активации сухой формы биопрепарата для очистки нефтезагрязненных грунтов |
RU2692554C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Способ адсорбционной подготовки почвы к фиторемедиации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103748214B (zh) | 用于清除水、工业废水和土壤中耐降解化学品的生物制品及使用该制品的方法 | |
Kim et al. | Optimization of biological phosphorus removal from contaminated sediments with phosphate-solubilizing microorganisms | |
US5738703A (en) | Method to produce a substitute for peat moss | |
Caravaca et al. | Application of composted urban residue enhanced the performance of afforested shrub species in a degraded semiarid land | |
AU687186B2 (en) | Process and material for bioremediation of hydrocarbon contaminated soils | |
KR20100066540A (ko) | 유기 및/또는 무기 화합물에 의해 오염된 토양 및/또는 물의 생물적 정화 방법 | |
RU2038363C1 (ru) | Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью | |
RU2193464C1 (ru) | Способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
RU2367530C1 (ru) | Препарат для биологической очистки грунта, нефтешламов, жидких отходов и сточных вод от органических соединений и нефтепродуктов и способ его применения (три варианта) | |
RU2421291C2 (ru) | Способ рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
US5501973A (en) | Treatment for contaminated material | |
AU687850B2 (en) | Method for the rehabilitation of soil contaminated by hydrocarbons and other biodegradable substances | |
RU2243638C2 (ru) | Способ восстановления загрязненных почв, грунтов и вод | |
RU2322312C1 (ru) | Способ восстановления почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами | |
RU2616398C1 (ru) | Биоремедиант для проведения рекультивации загрязненных нефтью и/или нефтепродуктами почв | |
RU2175580C2 (ru) | Состав для очистки почвы от нефтяных загрязнений и способ очистки почвы от нефтяных загрязнений | |
RU2329200C2 (ru) | Способ переработки шламов очистных сооружений нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств | |
Suleimanov et al. | Changes in the properties of oily gray forest soil during biological reclamation | |
RU2522616C2 (ru) | Гуминово-минеральный реагент, способ его получения и способ его использования для очистки загрязненных грунтов | |
RU96107204A (ru) | Способ восстановления почв, загрязненных углеводородами и другими биоразрушающимися веществами | |
US5770436A (en) | Treatment for contaminated material | |
RU2402495C2 (ru) | Способ переработки кислого гудрона (варианты) | |
RU2240877C1 (ru) | Способ рекультивации почвы, загрязненной нефтью и/или нефтепродуктами | |
RU2618699C1 (ru) | Способ биологической очистки почв, загрязненных нефтепродуктами | |
Mosley et al. | The effects of humates on remediation of hydrocarbon and salt contaminated soils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171115 |