RU2556062C1 - Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution - Google Patents
Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556062C1 RU2556062C1 RU2014103871/13A RU2014103871A RU2556062C1 RU 2556062 C1 RU2556062 C1 RU 2556062C1 RU 2014103871/13 A RU2014103871/13 A RU 2014103871/13A RU 2014103871 A RU2014103871 A RU 2014103871A RU 2556062 C1 RU2556062 C1 RU 2556062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- composition
- oil
- vermiculite
- purification
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 8
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000005067 remediation Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 9
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 28
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 12
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 7
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 5
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 4
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 3
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000618 nitrogen fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical class C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 halogen anion Chemical class 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 244000000000 soil microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности, к разработке составов для очистки и рекультивации почвы от нефтяных загрязнений.The invention relates to the protection of the environment, in particular, to the development of compositions for cleaning and land reclamation from oil pollution.
Состав для очистки почвы содержит вермикулит и отход в виде компоста, сыпучий азотно-фосфорный продукт, образующийся после механической и реагентной обработки осадков сточных вод и активного ила, выдержанный на иловых площадках не менее 2-х месяцев в соотношении 1:3, соответственно. Состав вносится в количестве 10-30 т на 1 гектар почвы, рыхление проводят на глубину 50-60 см.The composition for soil cleaning contains vermiculite and compost waste, a loose nitrogen-phosphorus product formed after mechanical and reagent treatment of sewage sludge and activated sludge, maintained on silt sites for at least 2 months in a ratio of 1: 3, respectively. The composition is applied in an amount of 10-30 tons per 1 hectare of soil, loosening is carried out to a depth of 50-60 cm.
Данный экологически чистый состав (5 класса опасности) для очистки и рекультивации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, позволяет осуществлять сорбционное связывание и утилизацию загрязнителя.This environmentally friendly composition (hazard class 5) for cleaning and rehabilitating soils contaminated with oil and oil products allows sorption binding and disposal of the pollutant.
Известен состав (Патент RU МПК B09C1/10 2238807, опубл. 27.10.2004), содержащий нефтеокисляющие микроорганизмы, адсорбент и удобрение. В качестве адсорбента и источника микроорганизмов он содержит торф, а в качестве удобрения - азотно-фосфорные минеральные удобрения при условии содержания в 100 г. абсолютно сухого вещества: 12-15% азота и 1.8-2.3% фосфора и соотношения азота и фосфора 1:0.15 при следующем соотношении компонентов, масс.%: азотное удобрение 24.25-44.10, фосфорное удобрение 6.50-8.80, торф (абсолютно сухое вещество) - 47.0-89.25.The known composition (Patent RU IPC B09C1 / 10 2238807, publ. 10/27/2004) containing oil-oxidizing microorganisms, adsorbent and fertilizer. It contains peat as an adsorbent and a source of microorganisms, and nitrogen-phosphorus mineral fertilizers as a fertilizer provided that it contains absolutely dry substance in 100 g: 12-15% nitrogen and 1.8-2.3% phosphorus and the ratio of nitrogen to phosphorus 1: 0.15 in the following ratio of components, wt.%: nitrogen fertilizer 24.25-44.10, phosphorus fertilizer 6.50-8.80, peat (absolutely dry substance) - 47.0-89.25.
Содержащиеся в торфе нефтеокисляющие микроорганизмы и входящие в известный состав удобрения предназначены для усиления биодеградации нефти. Торф должен обеспечивать удержание нефти и предотвратить ее дальнейшее распространение в почве за счет своих сорбционных свойств. Однако торф является сорбентом, обладающим наряду с гидрофобными значительными гидрофильными свойствами, что неблагоприятно для эффективного связывания нефтяных углеводородов.The oil-oxidizing microorganisms contained in peat and fertilizers included in the well-known composition are intended to enhance the biodegradation of oil. Peat should ensure the retention of oil and prevent its further distribution in the soil due to its sorption properties. However, peat is a sorbent, which, along with hydrophobic significant hydrophilic properties, which is unfavorable for the effective binding of petroleum hydrocarbons.
Известен состав (Патент RU МПК B09C/00 2307707, опубл. 10.10.2007), содержащий нестерильный верховой сфагновый мох (ВСМ) или верховой слаборазложившийся сфагновый мох и органический активатор, природный полимер арабиногалактан при содержании компонентов, вес. %: ВСМ - 99.9-99.5, арабиногалактан 0.5-0.1. Используемый мох или торф имеет меньшую сорбционную емкость в отношении нефтяных углеводородов, чем низинный и промежуточные торфы вследствие низкой удельной поверхности, характерной для слаборазложившихся растительных материалов. Кроме того, использование природного полимера арабиногалактана для экологических нужд целесообразно из-за низких объемов его производства и высокой стоимости.The known composition (Patent RU IPC B09C / 00 2307707, publ. 10.10.2007), containing non-sterile horse sphagnum moss (BCM) or horse poorly decomposed sphagnum moss and organic activator, a natural polymer arabinogalactan when containing components, weight. %: HSR - 99.9-99.5, arabinogalactan 0.5-0.1. The moss or peat used has a lower sorption capacity with respect to petroleum hydrocarbons than lowland and intermediate peats due to the low specific surface area characteristic of poorly decomposed plant materials. In addition, the use of the natural polymer of arabinogalactan for environmental needs is advisable because of its low production volumes and high cost.
Известен способ получения сорбента (патент RU B09C 1/00 2191066, опубл. 20.10.2002), заключающийся в том, что торф с влажностью 35-40% подвергается гидрофобизации термообработкой до влажности 10-20%, затем его сепарируют, и торф с размером фракции от 0.5 до 3.0 мм прессуют под давлением 16.0-18.0 МПа в брикеты до влажности 10-15%, при этом используют низинный торф и/или переходной в верховой.A known method of producing a sorbent (patent RU B09C 1/00 2191066, publ. 20.10.2002), which consists in the fact that peat with a moisture content of 35-40% is subjected to hydrophobization by heat treatment to a moisture content of 10-20%, then it is separated, and peat with a size fractions from 0.5 to 3.0 mm are pressed under pressure of 16.0-18.0 MPa into briquettes to a moisture content of 10-15%, while low-lying peat and / or transitional peat is used.
В качестве гидрофобизующих агентов при этом выступают водонерастворимые углеводородосодержащие продукты (битумы, воски, лигнины), выделяющиеся вместе с водой из твердого органического вещества торфа при высокой температуре без доступа воздуха.In this case, water-insoluble hydrocarbon-containing products (bitumen, waxes, lignins), which stand out together with water from peat solid organic matter at high temperature without air access, act as hydrophobizing agents.
Недостатками этого способа являются высокие энергозатраты на термообработку и необходимость использования дорогостоящего специального оборудования. Кроме того, полученный в результате термообработки сорбент теряет содержащуюся в нем микрофлору, в том числе необходимые для биодеградации углеводородокисляющие микроорганизмы.The disadvantages of this method are the high energy consumption for heat treatment and the need to use expensive special equipment. In addition, the sorbent obtained as a result of heat treatment loses the microflora contained in it, including hydrocarbon-oxidizing microorganisms necessary for biodegradation.
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату к описываемому является состав (Патент РФ МПК B09C 1/00 2450879, опубл. 20.05.2012), вес. %: низинный или промежуточный торфяной наполнитель 98, 98.9-84.79, азотное удобрение карбамид, аммиачная или калийная селитра 1.0, 0.1-0.15, 15, фосфорное удобрение фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов P2O5 - 0.01-0.06, цеолит - глинистая порода гидрофобизованная катионным ПАВ 1-1.5, где катионный ПАВ составляет 1 и 10% от веса цеолит-глинистой породы.The closest in technical essence to the achieved result to the described is the composition (Patent RF IPC B09C 1/00 2450879, publ. 05.20.2012), weight. %: lowland or intermediate peat filler 98, 98.9-84.79, nitrogen fertilizer urea, ammonium or potassium nitrate 1.0, 0.1-0.15, 15, phosphorus fertilizer phosphates of alkali and alkaline earth metals P 2 O 5 - 0.01-0.06, zeolite - clay the rock is hydrophobized by cationic surfactant 1-1.5, where the cationic surfactant is 1 and 10% by weight of zeolite-clay rock.
Недостатком этого состава является достаточно длительное время снижения концентрации загрязнителя, которая составляла не менее 97% от исходной (при высокой степени загрязнения 50 г нефтяных углеводородов на 1 кг почвы), а также недопустимо использовать катионный ПАВ, гидрофобизованный четвертичными аммониевыми солями, где R1R3 - пиридиниевые или алкильные группы с длиной углеродной цепи от 1 до 4 атомов или бензил, анион галогена Hal-хлорид или бромид, содержание катионного ПАВ составляет 1-10% от веса цеолит-глинистой породы. Недостатком также является наличие в составе ПАВ с указанными аминами и их солями, которые обладают токсическим действием, вызывая раздражение кожных покровов, поражение центральной нервной системы и пищеварительного тракта людей и животных (Вредные вещества промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Том 2 - Л: Химия, 1976 г.).The disadvantage of this composition is a sufficiently long time to reduce the concentration of the pollutant, which was at least 97% of the original (with a high degree of contamination of 50 g of petroleum hydrocarbons per 1 kg of soil), and it is also unacceptable to use cationic surfactants hydrophobized with quaternary ammonium salts, where R1R3 are pyridinium or alkyl groups with a carbon chain length of 1 to 4 atoms or benzyl, a halogen anion Hal-chloride or bromide, the content of cationic surfactant is 1-10% by weight of zeolite-clay rock. The disadvantage is the presence in the composition of surfactants with the indicated amines and their salts, which have a toxic effect, causing irritation of the skin, damage to the central nervous system and digestive tract of people and animals (Harmful substances in industry. A guide for chemists, engineers and doctors. Volume 2 - L: Chemistry, 1976).
В результате, в ходе эксплуатации данного состава, резко снижается его эффективность и происходит загрязнение почвенной среды и грунтовых вод токсичными компонентами. Соли пиридиния разлагаются под воздействием влаги и, растворяясь будут поступать в грунтовые воды и отравлять воду и землю.As a result, during the operation of this composition, its effectiveness sharply decreases and pollution of the soil and groundwater by toxic components occurs. Pyridinium salts decompose under the influence of moisture and, when dissolved, will enter the groundwater and poison the water and the ground.
Целью данного технического решения является создание экологически чистого состава (5 класса опасности), предназначенною для локализации и биодеструкции углеводородного загрязнителя (нефти и нефтепродуктов) в почве.The purpose of this technical solution is to create an environmentally friendly composition (hazard class 5), intended for the localization and biodegradation of a hydrocarbon pollutant (oil and oil products) in the soil.
Тем самым реализуются два наиболее важных для защиты окружающей среды процесса: сорбционное связывание и утилизация загрязнителя и степень очистки до 100% достигаются за более короткие сроки.Thus, two of the most important processes for environmental protection are realized: the sorption binding and utilization of the pollutant and the degree of purification up to 100% are achieved in a shorter time.
Технический результат достигается тем, что состав для очистки и рекультивации почвы от нефтяных загрязнений, включающий азотно-фосфорное удобрение, а также цеолит-глинистую породу, отличается тем, что в качестве цеолит-глинистой породы содержит вермикулит, а в качестве удобрения используется органоминеральный продукт (отход), образующийся после механической и реагентной обработки осадков сточных вод и активного ила, взятых в соотношении 1:3.The technical result is achieved in that the composition for cleaning and soil remediation from oil pollution, including nitrogen-phosphorus fertilizer, as well as zeolite-clay rock, is characterized in that it contains vermiculite as a zeolite-clay rock, and an organomineral product is used as fertilizer ( waste), formed after mechanical and reagent treatment of sewage sludge and activated sludge, taken in a ratio of 1: 3.
Уникальные технические свойства вермикулита - высокие адсорбционные свойства, химическая инертность, дают большие возможности для достижения технического результата. Вермикулит - минерал, залежи которого в России велики, а органоминеральный продукт образуется в количестве 1 миллион тонн в год.The unique technical properties of vermiculite - high adsorption properties, chemical inertness, provide great opportunities for achieving a technical result. Vermiculite is a mineral whose deposits in Russia are large, and the organomineral product is formed in the amount of 1 million tons per year.
Органоминеральный продукт (отход) относится к 5 классу опасности и имеет следующий состав:Organomineral product (waste) belongs to hazard class 5 and has the following composition:
Внешний вид - твердое сыпучее вещество от серого до черного цвета.Appearance - solid granular substance from gray to black.
Массовая доля органического вещества (в пересчете на сухое),% не менее - 20.Mass fraction of organic matter (in terms of dry),% not less than - 20.
Содержание общего фосфора (P2O5), %, в пересчете на сухое вещество, не менее 1.5.The content of total phosphorus (P 2 O 5 ),%, calculated on the dry matter, not less than 1.5.
Содержание общего азота, %, в пересчете на сухое вещество, не менее 0.6.Total nitrogen content,%, calculated on the dry matter, not less than 0.6.
Кремний диоксид, %, в пересчете на сухое вещество, не более - 20.Silicon dioxide,%, calculated on the dry matter, not more than 20.
pH - 7.21pH - 7.21
Влажность - 67.7Humidity - 67.7
Органоминеральный продукт (отход) получают при механической и реагентной обработке осадков сточных вод и активного ила.Organomineral product (waste) is obtained by mechanical and reagent treatment of sewage sludge and activated sludge.
Содержание активного ила в органоминеральном продукте не менее 50%. Органоминеральный продукт (отход) имеет повышенную активирующую способность за счет содержания в биологически-активном иле бактериальной микрофлоры, являющейся биодеструктором, который разлагает органические соединения и нефтепродукты на углекислый газ и воду.The content of activated sludge in the organomineral product is at least 50%. An organomineral product (waste) has an increased activating ability due to the content of bacterial microflora in biologically active sludge, which is a biodestructor that decomposes organic compounds and oil products into carbon dioxide and water.
Вермикулитовый мелиорант впитывает углеводороды нефти нефтепродуктов, создает среду для развития нефтеокисляющих почвенных бактерий, присутствующих в естественном биоценозе данного региона. Вермикулитовый мелиорант является дополнительно воздухововлекающей, влагоудерживающей и pH-корректирующей добавкой к органоминеральному продукту и почвенному субстрату.Vermiculite ameliorant absorbs hydrocarbons, oil, oil products, creates an environment for the development of oil-oxidizing soil bacteria present in the natural biocenosis of this region. Vermiculite ameliorant is an additional air-entraining, water-retaining and pH-correcting additive to an organomineral product and soil substrate.
Вермикулит - природный минерал из группы гидрослюд слоистого строения, обладающий уникальной способностью вспучиваться (увеличиваться в 6-15 раз).Vermiculite is a natural mineral from the hydromica group of the layered structure, which has a unique ability to expand (increase by 6-15 times).
Вермикулит является продуктом низкотемпературных гидротермальных процессов и последующего выветривания.Vermiculite is a product of low-temperature hydrothermal processes and subsequent weathering.
Слюды по химическому составу относятся к сложным алюмосиликатам.The chemical composition of micas is a complex aluminosilicate.
Химический состав природного минерала (вермикулита), (www.vermikulite.com.) представлен в таблице 1.The chemical composition of the natural mineral (vermiculite), (www.vermikulite.com.) Is presented in Table 1.
Зерна вспученного вермикулита имеют кубообразную форму, а зерна гидрослюд - пластинчатую.The grains of expanded vermiculite are cubic in shape, and the hydromica grains are lamellar.
Материал, получаемый при обжиге вермикулитового концентрата, является сыпучим, легким, высокопористым материалом в виде чешуйчатых частиц серебристого, желтого или золотистого цвета. Не токсичен, не подвержен гниению, препятствует распространению плесени, без запаха. Уникальное техническое свойство вермикулита - высокое адсорбционное качество. Это - биологически стойкий материал, химически инертный, не выделяет вредных веществ при повышенной температуре. Средняя плотность вермикулита 65-150 кт/м, влажность 3-5%, pH водной вытяжки 6.8-7.0, негорючий, Тпл. 1330 град.С, водопоглощение до 450% по весу, размеры частиц 0.1-2.8 мм.The material obtained by firing a vermiculite concentrate is a free-flowing, light, highly porous material in the form of flake particles of silver, yellow or golden color. Non-toxic, non-rotting, anti-mold, odorless. A unique technical property of vermiculite is its high adsorption quality. This is a biologically resistant material, chemically inert, does not emit harmful substances at elevated temperatures. The average density of vermiculite is 65-150 ct / m, humidity 3-5%, pH of the aqueous extract 6.8-7.0, non-combustible, T pl. 1330 degrees C, water absorption up to 450% by weight, particle sizes 0.1-2.8 mm.
Для удаления нефтепродуктов целесообразно использовать вермикулит с размером зерна не менее 1.25 мм, при этом сорбционная емкость колеблется в пределах 1.9-5.9 г/г.To remove petroleum products, it is advisable to use vermiculite with a grain size of at least 1.25 mm, while the sorption capacity ranges from 1.9-5.9 g / g.
Вермикулит - экологически чистый минерал из группы гидрослюд, который благодаря содержанию оксидов таких микроэлементов, как кальций, магний, калий, алюминий, железо, кремний, является эффективным биостимулятором роста растений. Обладая высокими сорбционными и аэрационными свойствами, вермикулит является отличным регулятором воздушной и влажной среды, положительно влияющим на развитие корневой системы. Он легко впитывает влагу (более 400%) и также легко отдает ее растению, создавая оптимально влажную среду для питания корней.Vermiculite is an environmentally friendly mineral from the hydromica group, which, due to the content of oxides of such trace elements as calcium, magnesium, potassium, aluminum, iron, silicon, is an effective biostimulator of plant growth. With its high sorption and aeration properties, vermiculite is an excellent regulator of air and humid environment, which positively affects the development of the root system. It easily absorbs moisture (more than 400%) and also gives it to the plant easily, creating an optimally moist environment for root nutrition.
Вермикулит - высокопористый минерал, у которого между чешуйками находится воздух. Такое строение позволяет добиться необходимых аэрационных свойств, при которых земля не слеживается, не образуется корка на ее поверхности, поверхность остается рыхлой.Vermiculite is a highly porous mineral with air between the flakes. This structure allows you to achieve the necessary aeration properties, in which the earth does not cake, the crust does not form on its surface, the surface remains loose.
Таким образом, применение вермикулита как в сельском хозяйстве, так и для рекультивации загрязненных нефтью земель, позволяет: улучшить структуру легких (песчаных) и тяжелых (глина и суглинки) открытых грунтов, оптимально регулировать воздушный режим и влажность, активно стимулировать рост корневой системы и растения в целом, понизить кислотность на 8-14%, увеличить эффективность действия удобрений на 12-17%, снизить заболевание корневой системы гнилью.Thus, the use of vermiculite both in agriculture and for the restoration of oil-contaminated lands allows you to: improve the structure of light (sandy) and heavy (clay and loam) open soils, optimally regulate air conditions and humidity, and actively stimulate the growth of the root system and plants as a whole, reduce acidity by 8-14%, increase the effectiveness of fertilizers by 12-17%, and reduce the disease of the root system by rot.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
Пример 1. В этом примере исследовалось влияние компонентов, а именно вермикулита и органоминерального продукта (отхода) на степень очистки почвы от нефтяных загрязнений, в качестве которых использовались реальные почвы НПЗ, имеющие различную степень загрязнения нефтепродуктами.Example 1. In this example, we studied the effect of components, namely vermiculite and organomineral product (waste) on the degree of soil purification from oil pollution, which were used as real oil refinery soils with varying degrees of oil pollution.
В колбу на 500 см3 помещают 100 г почвы с содержанием нефтепродуктов 180.0 мг/кг. Почва взята с территории комплекса очистных сооружений НПЗ. Добавляют 200 мл. воды, перемешивают 15 минут, добавляют в различных соотношениях вермикулит (далее - В) и органоминеральный продукт (отход) (далее - ОМО) - в течение 120 суток (далее ВОМО).100 g of soil with an oil content of 180.0 mg / kg is placed in a 500 cm 3 flask. The soil was taken from the territory of the refinery treatment plant complex. 200 ml are added. water, stirred for 15 minutes, added in various ratios, vermiculite (hereinafter - B) and organomineral product (waste) (hereinafter - OMO) - for 120 days (hereinafter VOMO).
ВОМО - состав для очистки и рекультивации почвы, загрязненной нефтепродуктами.VOMO - composition for cleaning and reclamation of soil contaminated with oil products.
После обработки почвы различными составами ВОМО определяли степень очистки почвы. Данные сведены в таблицу 2.After soil treatment with various BOMO compounds, the degree of soil purification was determined. The data are summarized in table 2.
Содержание нефтепродуктов в исходной почве 180.2 мг/кг, время обработки 120 суток, доза реагента 0.25 мг/г почвы.The oil content in the initial soil is 180.2 mg / kg, the treatment time is 120 days, the dose of the reagent is 0.25 mg / g of soil.
Из приведенной таблицы 2 следует, что наибольшей эффективностью при данной дозе реагента обладают составы ВОМО с соотношением 1:3.From table 2 it follows that the greatest effectiveness at a given dose of the reagent possess BOMO compositions with a ratio of 1: 3.
Заявляемое массовое соотношение минерального мелиоранта вермикулита (1 ч) и органоминерального продукта (отхода) (3 ч) - отход в виде компоста, сыпучий азотно-фосфорный продукт, образующийся после механической и реагентной обработки осадков сточных вод и активного ила, выдержанный на иловых площадках не менее 2-х месяцев, который вносится в количестве 10-30 т на 1 гектар почвы, и рыхление проводят на глубину 50-60 см, является оптимальным, так как в данном соотношении соблюдено эквивалентное соотношение реакционно-способных групп, содержание микроэлементов, соотношение K:N:P, что приводит к образованию состава с наилучшими сорбционными показателями.The claimed mass ratio of mineral ameliorant of vermiculite (1 h) and organomineral product (waste) (3 h) is compost waste, granular nitrogen-phosphorus product formed after mechanical and reagent treatment of sewage sludge and activated sludge, aged on silt sites not less than 2 months, which is applied in an amount of 10-30 tons per 1 hectare of soil, and loosening is carried out to a depth of 50-60 cm, is optimal, since in this ratio an equivalent ratio of reactive groups is observed, the micron content elements, the ratio of K: N: P, which leads to the formation of the composition with the best sorption performance.
При использовании мелиоранта в сочетании с органоминеральным продуктом для рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, в соотношении 1:1 и внесение в почву в количестве меньше 10 т на 1 га, уменьшает степень извлечения нефти и нефтепродуктов и не позволяет достичь нужных показателей качества почвы: pH, влажность, соотношение K:N:P и макроэлементность, и самое главное, не позволяет обеспечить нужную степень очистки почвы от нефтяных загрязнителей.When using a meliorant in combination with an organomineral product for the restoration of soil contaminated with oil and oil products in a ratio of 1: 1 and application to the soil in an amount of less than 10 tons per 1 ha, it reduces the degree of extraction of oil and oil products and does not allow to achieve the required soil quality indicators: pH, humidity, K: N: P ratio and macroelement, and most importantly, do not provide the necessary degree of soil purification from oil pollutants.
Пример 2 по результатам промышленных испытаний. Состав получают следующим образом: навеску вермикулита 1 ч смешивают с навеской в 3 ч органоминерального продукта (отхода). Затем определяют границу загрязненного нефтью или нефтепродуктами грунта, глубину залегания загрязняющих веществ и их концентрации, указанный состав вносят методом рыхления (запахивания) на глубину 50-60 см в количестве 1.0-3.0 кг на 1 м2 (10-30 т на 1 га), при этом грунт увлажняется за счет влаги органоминерального продукта при температуре окружающей среды 20-25 град.С, создаются условия жизнедеятельности бактериальной микрофлоры в течении 1-3 месяцев.Example 2 according to the results of industrial tests. The composition is prepared as follows: a portion of vermiculite for 1 hour is mixed with a portion of 3 hours of an organomineral product (waste). Then, the boundary of the soil contaminated with oil or oil products is determined, the depth of the pollutants and their concentration, the specified composition is applied by loosening (smelling) to a depth of 50-60 cm in an amount of 1.0-3.0 kg per 1 m 2 (10-30 tons per 1 ha) , while the soil is moistened due to moisture of the organomineral product at an ambient temperature of 20-25 degrees C. With, the living conditions of the bacterial microflora are created for 1-3 months.
Результаты по очистке грунта, загрязненного нефтью, с использованием мелиоранта в количестве 1.0, 2.0, 2.5, 3.0 кг на 1 м2, приведены в таблице 3.The results of the cleaning of soil contaminated with oil using ameliorant in the amount of 1.0, 2.0, 2.5, 3.0 kg per 1 m 2 are shown in table 3.
Анализируя полученные данные по примеру 1, можно сделать вывод, что внесенное количество ВОМО в соотношении 1:3 и в количестве 30 т/га грунта позволяет повысить степень извлечения нефти и нефтепродуктов до 100% за 3 месяца, что значительно уменьшает время очистки и рекультивации почвы от нефтяных загрязнителей.Analyzing the data obtained in example 1, we can conclude that the introduced amount of VOMO in the ratio of 1: 3 and in the amount of 30 t / ha of soil allows to increase the degree of extraction of oil and oil products to 100% in 3 months, which significantly reduces the time of cleaning and soil restoration from oil pollutants.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103871/13A RU2556062C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014103871/13A RU2556062C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2556062C1 true RU2556062C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014103871/13A RU2556062C1 (en) | 2014-02-04 | 2014-02-04 | Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2556062C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653135C1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for biological treatment of soil, oil-storage, liquid waste and waste water from organic compounds and oil products |
| RU2712523C1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Soil mixture for reclamation of disturbed lands |
| RU2736648C1 (en) * | 2020-07-29 | 2020-11-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method of producing organic ameliorant |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210550C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-08-20 | Стёпкин Андрей Андреевич | Organic waste water sediment treatment process |
| KR20050003749A (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 광일토건환경 주식회사 | Soil block for vegetation recovery |
| RU2450872C2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" | Composition for cleaning soil contaminated with oil and oil products |
-
2014
- 2014-02-04 RU RU2014103871/13A patent/RU2556062C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210550C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-08-20 | Стёпкин Андрей Андреевич | Organic waste water sediment treatment process |
| KR20050003749A (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-12 | 광일토건환경 주식회사 | Soil block for vegetation recovery |
| RU2450872C2 (en) * | 2010-08-27 | 2012-05-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" | Composition for cleaning soil contaminated with oil and oil products |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2653135C1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-05-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Composition for biological treatment of soil, oil-storage, liquid waste and waste water from organic compounds and oil products |
| RU2712523C1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-01-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Soil mixture for reclamation of disturbed lands |
| RU2736648C1 (en) * | 2020-07-29 | 2020-11-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет» | Method of producing organic ameliorant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xiang et al. | Removal of Cd from aqueous solution by chitosan coated MgO-biochar and its in-situ remediation of Cd-contaminated soil | |
| Yang et al. | Sustainable advances on phosphorus utilization in soil via addition of biochar and humic substances | |
| RU2233293C1 (en) | Humine-mineral reagent and method for its preparing, method for sanitation of polluted soil, method for detoxification of output waste and processing mineral resources and recultivation of mountain rock damp and tail-storing, method for treatment of sewage waters and method for utilization of deposits | |
| Piccolo | Humus and soil conservation | |
| Leila et al. | Fertilization value of municipal sewage sludge for Eucalyptus camaldulensis plants | |
| CN102553905A (en) | Method for remediating cadmium contaminated soil of vegetable field in situ by compounding bio-charcoal and organic fertilizer | |
| RU2450872C2 (en) | Composition for cleaning soil contaminated with oil and oil products | |
| Anwari et al. | Effects of biochar amendment on soil problems and improving rice production under salinity conditions | |
| RU2556062C1 (en) | Composition for purification and remediation of soil from petroleum pollution | |
| Murtaza et al. | Effects of biotic and abiotic aging techniques on physiochemical and molecular characteristics of biochar and their impacts on environment and agriculture: A Review | |
| Patel | Land applications of biochar: an emerging area | |
| Baloch et al. | Wood ash application for crop production, amelioration of soil acidity and contaminated environments | |
| Kravchenko et al. | Ecological consequences of biochar and hydrochar amendments in soil: assessing environmental impacts and influences | |
| RU2584031C1 (en) | Method of processing oil sludge and cleaning oil contaminated soil | |
| RU2681120C2 (en) | Method of remediation of oil-containing soil | |
| Sharma | Biochar for carbon sequestration: bioengineering for sustainable environment | |
| Sekarjannah et al. | Management of mine acid drainage in a constructed wetland using hyacinth plant and addition of organic materials | |
| RU2616398C1 (en) | Bioremediant for carrying out remediation of soils polluted with oil and/or oil products | |
| RU2718815C1 (en) | Method of producing peat-diatomite ameliorant composition for reclamation of lands contaminated with oil and oil products | |
| Sukyankij et al. | Effect of lime application on phosphorus adsorption and desorption in post-active acid sulfate soil, Thailand. | |
| Trigui et al. | Improvement and protection of olive mill waste-contaminated soils using low-cost natural additives | |
| Ugbune et al. | Process formulation and utilization of fertilizer admixture on the reduction of petroleum hydrocarbon polluted soil leachate | |
| RU2522616C2 (en) | Humic-mineral reagent, method of its production and method of its use for cleaning of contaminated soils | |
| Nwoko et al. | Remediation of trace metal Contaminated Auto-mechanic soils with Mineral Supplementedorganic Amendments. | |
| RU2615526C1 (en) | Sorbent-activator for purification of oil-contaminated soils and grounds and method for production thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160205 |