SK25996A3 - Method for the rehabilitation of soil contamined by hydrocarbons and other biodegradable substances - Google Patents

Description

Tento vynález odstraňuje túto nevýhodu zavedením do procesu obnovy pôdy kontaminovanej uhľovodíkmi a inými biologicky rozložiteľnými produktami zmiešaného ošetrenia, ktoré zahrňuje dodanie zdroja živín pre mikroorganizmy v dvojitej forme, oleofilnej a hydrofilnej, spolu s reagentom na prevzdušnenie pôdy.

Zdroj sekundárnych živín pre mikroorganizmy v oleofilnej forme sa získa z mikroemulzií výživných látok N/P typu vo vodnom roztoku vo vonkajšej fáze pozostávajúcej z organického rozpúšťadla rozpustného v tuku. Tieto mikroemulzie sú opísané vo Francúzskom patente č. 80 20178, publikovanom pod číslom 2,490,672 (S.N.E.A.P) a jeho Certificate of Addition č. 81 16626, publikovanom pod číslom 2,512,957.

Zdrojom sekundárnych živín látok v hydrofilnej forme je programované distribuované hnojivo typu N/P/K alebo jednoduchšie typu N/P/O, pretože zavedenie draslíka nie je pre hľadané podmienky biologického rozkladu všeobecne potrebné. Aby sa vynález ľahšie aplikoval podľa princípov, ktoré budú vysvetlené neskôr, je výhodné mať najmenej dva prípravky, jeden 18/1/0 a jeden 15/7/0. Súčasné hnojivá sa pripravujú vo .forme s pomalým uvoľnením tak, aby sa predišlo ich príliš rýchlemu vymytiu vyzrážaním. Na zabezpečenie úpravy ideálnych podmienok lokálneho rozdelenia sekundárnych živín na parcele, kde je zachytené uhľovodíkové znečistenie, pôsobí len prirodzená difúzia výživných látok. Je preto vhodné odporučiť, aby distribúcia zŕn hydrofilnej výživnej látky v pôde bola čo možno naj rovnomernejšia a táto požiadavka vyžaduje, aby ich zrnká boli jemnejšie, ako sú u obvyklých hnojív. Teda kým konvenčné hnojivá obsahujú 30 granúl na gram, hydrofilné výživné látky podľa tohto vynálezu majú od 100 do 200 granúl na gram. Naviac budú jasne zafarbené na to, aby zviditeľnili svoju distribúciu v priebehu ich rozptýlenia a včlenenia do ošetrovanej pôdy.

Prevzdušňujúci reagent uľahčuje proces dekontaminácie pôdy pomocou aerobných baktérií. Používajú sa na to drevené triesky alebo piliny, kukuričné klasy alebo slama. Slama, zvlášť slama z trávovitých obilnín, je zvlášť zaujímavá, pretože je to hydrofóbny materiál, táto jej vlastnosť sa používala na stavbu slamených striech. Zistilo sa, že keby sa slama zmiešala s pôdou kontaminovanou uhľovodíkmi, stabilizovala by časť uhľovodíkov, ktoré by sa tak samé dostali do podmienok výhodných pre ich biologický rozklad, menovite do dutých rúrok slamy. Tento mechanizmus sa pravdepodobne zlepšuje v prítomnosti povrchovo aktívnych látok zavedených prostredníctvom mikroemulzie použitej živiny v hydrofóbnej forme. Významne sa zlepšila rýchlosť a konečný výsledok procesu dekontaminácie.

Pre uskutočnenie procesu je prvou vecou, ktorá sa má urobiť, potvrdenie prítomnosti adekvátnej bakteriálnej flóry (Pseudomonas Cichorii, Rhodococcus Fascians, Axhtobactus Divers, atď.). Toto potvrdenie sa uskutočňuje pomocou bakteriálneho testu pozostávajúceho z počítania baktérií v kultúre v tuhom aeróbnom prostredí na Petriho miske. Sleduje sa obsah uhlíka, dusíka a fosforu v pôde a analyzujú sa aspoň stručne prítomné uhľovodíky ako alifatické látky, pre ktoré trvanie odbúravania poriadku 6 mesiacov je relatívne rýchle, a ako aromatické, pre ktoré trvanie odbúravania je jasne dlhšie (8 až 12 mesiacov pre aromatické, 16 mesiacov pre polycyklické). Vzhľadom na tieto údaje sa určujú dávky oleo.f ilných hydrofilných bakteriálnych živín tak, aby to viedlo k celkovému obsahu v ošetrovanej pôde C/N/P s optimálnymi hodnotami približne 100/20/1. Ako východiskový bod sa používa distribúcia oleofilných/hydrofilných živín 10/90. Čím je väčší obsah aromatických a/alebo polycyklických uhľovodíkov, tým je tento pomer vyšší.

Ošetrenie v teréne sa začína rozptýlením hnojiva alebo práškovej oleofilnej živiny, použitej výhodne v koncentrovanej forme. Ak je kontaminácia uhľovodíkmi intenzívna, parcela sa ponechá ľadom, kým sa počiatočná čierna farba pôdy nestane hnedou alebo žltohnedou. Obyčajne táto zmena vyžaduje dva až sedem dní. Potom sa na túto parcelu vrátime a rozptýlime na pôdu slamu v dávke 0,1 až 5 % objemových, v závislosti od fyzikálnych charakteristík pôdy, a granulárne hydrofilné hnojivo v stanovenej dávke. Potom nasleduje intenzívne premiešanie pomocou akéhokoľvek konvenčného stroja, buď poľnohospodárskeho alebo priemyselného. U mierne kontaminovaných pôd sa rozptyľovanie oleofilného hnojiva a slamy spojenej s hydrofilným hnojivom uskutočňuje naraz. Pôdu možno ponechať ležať ladom alebo ju vykopať a nahromadiť v pásoch, v závislosti od toho, ako sa má ošetrená plocha používať. Biologické procesy sa rozvíjajú po rôznu dobu, všeobecne od 6 do 18 mesiacov, podľa intenzity znečistenia a povahy znečisťujúcich uhľovodíkov. Pravidelným odoberaním vzoriek a meraním uhlovodíkov sa sleduje postup bio-dekontaminácie, Pôda sa považuje za dekontaminovanú, keď sa jej obsah uhľovodíkov dostane na hladiny pod 500 mg/kg, meraním podľa štandardu AFNOR NFT 90114 (hladina hodnoty v tejto patentovej prihláške, ktorá sa môže modifikovať tak, aby sa splnili aktuálne predpisy).

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Zóna vytýčená v uzavretom priestore opustenej priemyselnej parcely sa kontaminovala motorovými tukmi a odpadovými olejmi. Priemerná dávka uhľovodíkov bola 62 gramov na kilogram pôdy. Test na prítomnosť aerobných baktérií vyšiel pozitívne, s celkovým obsahom aeróbnej flóry 4 x 10 baktérií na gram pôdy. Boli stanovené a aplikované nasledujúce podmienky ošetrenia:

- oleofilné hnojivo, produkt dostupný od CECA S.A. pod menom INIPOL^^ EAP22, ktorý je mikroemulziou N/P 10/1, ktorá má hustotu okolo 0,996, s dávkou 100 g/™²;

- slama, ktorá sa má rozptýliť s dávkou 1 % objemové;

- hydrofilné hnojivo, zmes N/P/K 15/7/0, dostupné od CECA S.A. pod menom INIPOL^^ SP2, v tmavozelených demižónoch (200 granúl/gram) chránených anti-difúz9 nou vrstvou, ktoré sa má použiť s dávkou 1000 g/m . Oleofilné hnojivo sa rozptýlilo pomocou práškovača na povrch pôdy a parcela sa ponechala ladom počas 8 dní. Potom sa ručne rozhádzala slama (1 % objemové) a zrná hydrofilného hnojiva. Miešanie zeminy sa uskutočnilo mechanickou lopatou v troch následných behoch, kým sa nezískala homogénna zmes. Potom sa materiál vykopal a umiestnil v pásoch okolo 5 metrov širokých a 25 metrov dlhých s výškou 1,5 metra, usporiadaných na ploche chránenej geo-membránou. Určovala sa zmena obsahu uhľovodíkov. (Tabuľka 1).

Tabuľka 1

Celkový obsah uhľovodíkov (ppm) ako funkcia času
Trvanie	Počiatok	2 mesiace	4 mesiace	6 mesiacov	8 mesiacov
Zóna 1	62028	27765	5031	939	114

O osem mesiacov sa dekontaminovná zemina ponechala na parcele na otvorenom priestore.

Príklad 2

Ošetrovaná pôda bola predmetom silného znečistenia náterovými rozpúšťadlami. Po prvej intervencii na parcele s oleofilným valcom (pozri Francúzsky patent publikovaný pod číslom 2528412) na oddelenie uhľovodíkov uvoľnených na povrch, stredný celkový obsah uhľovodíkov v pôde, ktorá sa ošetrovala bol 965 mg/kg, z ktorých 57 mg/kg bolo toluénu. Bakteriálny test delegoval prítomnosť aerobných baktérií prispôsobených na biologický rozklad lahkých aromátov (3 x 10⁸ baktérií na gram pôdy).

Boli stanovené a aplikované nasledujúce podmienky ošetrenia :

- práškované oleofilné hnojivo INIPOL^) EAP22, s dávkou 100 g/m^;

- prídavok hydrofilného hnojiva, zmes N/P/K 18/1/10, dostupné od CECA S. A. pod menom INIPOL^) SPI, n s dávkou 500 g/m ;

- trikrát premiešavanie s pôdou.

Ošetrený materiál sa vykopal a umiestnil v 10 pásoch 5 metrov širokých, 50 metrov dlhých a 1,5 metra vysokých, umiestnených vo vodotesnej zóne. V srdci pásov sa inštalovalo niekoľko perforovaných odtokov na doplnenie vetrania materiálu. Zmeny boli nasledovné:

Trvanie	Počiatok	1 mesiac	3 mesiace	6 mesiacov
Celkové uhľovodíky (ppm)	965	895	382	48
Toluén (ppm)	57	<začiatok	<začiatok	<začiatok

I

Po 6 mesiacoch sa pôda považovaná za dekontaminovanú znova použila a rozptýlila na parcele.

Proces sa môže aplikovať na zeminu, kde prítomnosť baktérií vyhovuje biologickému rozkladu diskutovaných uhľovodíkov. Spôsob podľa tohto vynálezu je rovnako aplikovateľný na sterilné kontaminované pôdy, ktoré sa najprv ošetria bakteriálnym naočkovaním/insemináciou.

Metóda obnovy pôdy je tiež aplikovateľná, na kontaminácie chemickými látkami, napríklad farbami alebo inými biologicky rozložiteľnými organickými látkami.

Claims (8)

1. Spôsob obnovy pôdy znečistenej uhľovodíkmi, v ktorom aktivita endogénnej mikrobiálnej flóry vhodnej na rozklad uhlovodíkov sa podporuje pomocou prídavku hnojív, ktoré sú v nedostatku vo vzťahu k ideálnemu pomeru pre rozvoj baktérií C/N/P 100/20/1, vyznačujúci sa tým, že sa na ošetrovanú pôdu aplikuje:

- hnojivo typu N/P v oleofilnej forme,

- hnojivo typu N/P/K v hydrofilnej forme,

- texturujúci reagent na prevzdušnenie.

2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že oleofilné hnojivo N/P je mikroemulzia typu roztok N/P solí v uhľovodíkovom rozpúšťadle rozpustnom v tuku.

3. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hydrofilné hnojivo N/P/K je vo forme granúl N/P/K solí obalených anti-difúznou bariérou.

4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že zrná sú takej veľkosti, že poskytujú 100 až 200 zŕn na gram.

5. Spôsob podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že zrná sú jasne vyfarbené.

6 . Spôsob podľa nároku 1, vyznačuj ú c i sa tým, že texturujúci reagent na prevzdušnenie je slama. 7. Spôsob podľa nároku 1, vyznačuj ú c i sa

tým, že sa uskutočňuje

- (a) práškovaním oleofilného hnojiva na vrch pôdy, potom

- (b) rozptýlením texturujúceho reagenta hnojiva, potom

- (c) premiešaním ošetrovanej pôdy na ošetrovaný ροή hydrofilného získanie tesnej zmesi všetkých zložiek.

8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že sa fáza (b) postupu odkladá o 0 až 7 dní.

9. Spôsob podľa nároku 7 alebo 8, vyznačuj úci sa t ý m, že sa ošetrovaná pôda ponecháva na parcele, kým sa obsah uhľovodíkov nezníži na požadovanú hladinu koncentrácie .

10. Spôsob podľa jedného alebo druhého z nárokov 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že sa ošetrovaná pôda nakope a ponechá v pásoch, kým sa obsah uhlovodíkov nezníži na požadovanú hladinu koncentrácie.