
Очистка загрязненных сред от нефти и нефтепродуктов
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Способы очистки водных и почвенных сред от загрязнения нефтью и нефтепродуктами
Существуют механические, термические, физико-химические, химические и биологические методы очистки вод и почв от нефтяных загрязнений. Применение определенных методов связано с характером и степенью загрязнения, глубиной проникновения и типом загрязненной поверхности (почва, грунт, вода).
Механические методы применяются при высокой степени загрязнения, когда концентрация углеводородов превышает 50 г/кг и глубина проникновения более 0,5 м для почв и грунтов, а для водных поверхностей слой нефтепродуктов превышает 0,03 м. Механические методы представляют собой извлечение загрязненных почв и грунтов вручную, либо при помощи землеройной техники и размещение их на площадках рекультивации. Для водных поверхностей – снятие пленки нефтепродуктов с помощью насосов, скиммеров и другого оборудования с последующей их утилизацией.
Термический метод путем сжигания нефти с загрязненным материалом до сих пор остается в России основным методом рекультивации почв при ликвидации аварийных разливов нефти на поверхности почв. Одной из отрицательных сторон этого метода является сжигание почвенной биоты и
резкое |
увеличение |
содержания |
полициклических |
ароматических |
углеводородов.
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Сорбционные методы применяются для связывания нефтепродуктов на поверхности почв, грунтов, снежного покрова, воды с целью дальнейшей их утилизации на рекультивационных площадках. Для очистки нефтяных разливов используют препараты сорбентов различного происхождения: пенополиуретан, угольную пыль, резиновую крошку, древесные опилки, пемзу, торфяной мох, перлит, вермикулит, вспененный графит и др. Эффективность таких сорбентов составляет 8-40 ед. массы нефти на 1 ед. массы сорбента.
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Физические, физико-химические и химические методы для деконтаминации углеводород-контаминированных почв.
Метод |
Принцип очистки |
Используемая |
Примечания |
|
|
техника |
|
|
|
|
|
Термический |
Удаление и |
Вращение трубчатой |
Требуется изъятие почвы; обработка только верхних |
|
деструкция |
печи; печь с кипящим |
слоев; выходящий газ должен быть обработан; |
|
углеводородов |
слоем; инсинераторы |
дорогой метод. |
Экстракция |
Удаление |
Перколяционные |
Требуется изъятие почвы; обработка только верхних |
|
углеводородов в |
башни; скрубберные |
слоев; экстракт должен быть складирован; |
|
раствор |
башни; кипящий слой |
эффективность неизвестна; углеводороды могут |
|
|
|
быть связаны с почвами; очень дорогой метод. |
Паровая отгонка |
Удаление летучих |
Вращающийся |
Только для летучих соединений; применим для |
|
соединений |
барабан; in situ |
подпочвенных слоев; пар должен быть обработан. |
Отгонка горячим |
Удаление летучих |
Вращающийся |
Только для летучих соединений; применим для |
воздухом |
соединений |
барабан; in situ |
подпочвенных слоев. |
Химическое окисление |
Изменение |
In situ; реакционные |
Нет информации для углеводородов |
|
поллютанта до легко |
камеры |
|
|
удаляемого |
|
|
Контроль грунтовых |
Прокачка водных |
Прокачка с/без физи- |
Предотвращает миграцию углеводородов; нет |
вод |
горизонтов для |
ческого удержива-ния; |
удаления соединений в ненасыщенной зоне; |
|
прекращения течения |
прямое удаление |
эффективен; полезен для предотвращения |
|
|
соединений на воде |
распространения загрязнений в течение |
|
|
|
биообработки; широко используется. |
Затопление |
Поднятие углеводоро- |
|
Риск распространения загрязнения; неэффективен. |
|
дов до поверхности |
|
|
|
наверху водяного |
|
|
|
столба |
|
|
Адсорбция |
Грунтовые воды, |
|
Дорогой; отходы требуют складирования; |
|
прокаченные через |
|
эффективность неизвестна. |
|
активный уголь |
|
|
Экстракция |
Изъятие почвы или |
|
Эффективность неизвестна; дорогой |
детергентами |
промывка почвы in |
|
|
|
situ с сурфактантом |
|
|
Иммобилизация |
Связывание |
Химическое связыва- |
Дорогой; не достаточно проверен; не удаляет |
|
углеводородов in situ |
ние; отвердение почвы |
загрязнения. |
|
|
|
|
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Преимущества небиологических методов.
Применительно к очистке нефтесодержащих загрязненных вод способны
удалять |
свободно-плавающие, |
иммобилизованные |
и |
часть |
эмульгированных нефтепродуктов до остаточных концентраций 3-5 мг/л, а растворенные нефтепродукты до остаточных концентраций 0,5-1мг/л.
В комплексе обеспечивают достаточно надежную очистку.
Недостатки небиологических методов:
-дороги,
-эффективны при определенном уровне загрязнения (при очистке почвы с содержанием, как правило, не менее 1% нефти),
-не носят универсального характера,
-могут быть использованы лишь в отдельных конкретных случаях,
-предусматривают использование больших объемов дорогостоящих реагентов,
-использование химических методов очистки связано с выходом больших количеств экологически вредных и трудно утилизируемых отходов.
В этой связи большое внимание уделяется разработке микробиологических методов очистки с использованием биопрепаратов на основе микроорганизмов – деструкторов нефти и нефтепродуктов.
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050Биопрепараты| vk.com/id446425943для ликвидации загрязнения нефтью и
нефтепродуктами
В России к настоящему времени выпускается широкая номенклатура биопрепаратов на основе моно- и смешанных культур микроорганизмов для ликвидации загрязнений нефтью и нефтепродуктами.
Биопрепараты представляют собой массу жизнеспособных клеток микроорганизмов-биодеструкторов и различаются используемыми для их получения штаммами, которые характеризуются различными физиологобиохимическими свойствами, такими как термотолерантность, осмофильность, оптимальные для роста значения pH, способность включать в метаболические процессы разные классы углеводородов и спектры н-алканов. Эти физиолого-биохимические свойства штаммовбиодеструкторов определяют эффективность применения биопрепаратов в разных почвенно-климатических зонах, для удаления различных по химическому составу углеводородных загрязнений.
Препараты для очистки природных сред должны удовлетворять следующим критериям:
-выпускаться на основе непатогенных штаммов, выделенных из природных систем;
-не содержать гигиенически излишних микроорганизмов;
-быть экономически приемлемыми;
-технически простыми в использовании;
-гарантировать эффективное снижение уровня загрязнения без оказания неблагоприятного воздействия на окружающую среду.
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
В России под биопрепаратом понимают препараты на основе штаммов микроорганизмов, которые получили все необходимые разрешительные документы. Т.е. эти препараты безопасны с медицинских, санитарногигиенических и экологических позиций и не имеют противопоказаний для промышленной наработки.
Как правило, все разработанные препараты нефтедеструкторов предназначаются для уничтожения загрязнения нефтью и нефтепродуктами не только почвы и грунта, но и пресных водоемов, акватории морей, стоков промышленных предприятий и загрязненных внутренних поверхностей технологических резервуаров и танков.
Часть биопрепаратов может использоваться для удаления таких загрязнений, как сланцевое масло (используется для пропитки шпал), отработанные машинные и моторные масла, СОЖ, не подлежащих регенерации и вторичному использованию, пищевые масла и жиры в стоках, а также остаточные нефтепродукты (котельное топливо, смазочные мазуты, гудроны, вазелины и другие нефтепродукты кубового остатка).
На отечественном рынке присутствует широкая гамма биопрепаратов, причем фирмы, занимающиеся проведением очистных и рекультивационных мероприятий считают для себя менее хлопотным и более выгодным налаживать выпуск собственного биопрепарата, чем покупать готовый на стороне.
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050Характеристика| vkнаиболее.com/id446425943известных отечественных препаратов
нефтедеструкторов
N |
|
Действующее |
|
Нормы |
Срок очистки в |
|
Препарат |
Условия работы |
оптималь-ных |
||||
п/п |
начало |
расхода |
||||
|
|
условиях |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Путидойл |
Pseudomonas |
toC +10 - +35, pH6,0-8,0 |
3-15 кг/га |
1-2 мес. |
|
|
(разработка |
putida |
концентрация загрязнений в |
почвы, |
2-3 нед. на спец. |
|
|
ЗапСиб-НИГНИ, |
|
почве не более 10% при |
3-5 г/м3 |
площад-ках |
|
|
г. Тюмень) |
|
глубине проникновения не |
грунта, |
5-10 дн. В |
|
|
|
|
более 15 см; в воде не выше 20 |
2-8 г/м3 |
емкости |
|
|
|
|
г/л, толщина пленки нефти до |
загрязн. |
|
|
|
|
|
10 мм. |
емкости, |
|
|
|
|
|
|
2-5 кг/га |
|
|
|
|
|
|
водной |
|
|
|
|
|
|
поверхн. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Деворойл |
ассоциация бактерий и |
toC +5 - +40, |
5-10 кг/га |
1-2 мес. |
|
|
(ИНМИ РАН, |
дрожжей, включающая |
pH 4,5-9,5 |
почвы, |
|
|
|
НПП |
липофильные и |
загрязнение до 20 кг/м2 |
1 кг/га |
|
|
|
"Биотехинвест") |
гидрофильные штаммы, с |
поверхности почвы; |
поверхности |
|
|
|
|
различным оптимумом pH |
окисляют н-алканы С9-С30, |
водоема |
|
|
|
|
и высокой |
ароматические соединения - |
|
|
|
|
|
осмофильностью (до 120 |
фенол, крезол, пирокатехин и |
|
|
|
|
|
г/л NaCl), |
др. |
|
|
|
|
|
медленнорастущие и |
|
|
|
|
|
|
быстрорастущие |
|
|
|
|
|
|
(Rhodococcus sp. - 3 |
|
|
|
|
|
|
штамма, Alcaligenes sp., |
|
|
|
|
|
|
Jarrowia lipolytica) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
N |
|
Действующее |
|
Нормы |
Срок очистки в |
|
Препарат |
Условия работы |
оптималь-ных |
||||
п/п |
начало |
расхода |
||||
|
|
условиях |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Биодеструктор |
Acinetobacter |
toC +10 - +50, pH 6-8 |
10-15 кг/га |
1-2 мес. |
|
|
(Валентис и |
valentis G-1 |
концентрация загрязнений не выше |
почвы |
|
|
|
др.) |
|
20 кг/м2 |
|
|
|
|
(ГосНИИсинтез |
|
|
|
|
|
|
белок, |
|
|
|
|
|
|
компания |
|
|
|
|
|
|
"Биотек") |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Деградойл |
Azotobacter vinelandii и |
toC +10 - +35 |
6 кг/га почвы |
1-2 мес. |
|
|
|
др. микроорганизмы |
загрязнение до 20 г/кг почвы, |
|
|
|
|
|
|
широкая субстратная |
|
|
|
|
|
|
специфичность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Олеоворин, |
Acinetobacter |
toC +3 - +45, pH 3,5-10, |
15 кг/га |
1-2 мес. |
|
|
Биоприн |
oleovorum H-1, |
загрязнение до 20 г/кг почвы |
почвы, |
|
|
|
(ГосНИИсинтез |
Mycococcus lactis, |
|
10 кг/га |
|
|
|
белок, |
дрожжи р. Candida |
|
поверхности |
|
|
|
компания |
|
|
воды |
|
|
|
"Биотек") |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. |
Эконадин |
Pseudomonas |
toC +5 - +32 |
30-50 кг/100м2 |
3-4 мес. в |
|
|
(фирма |
fluorescens на |
влажность торфа не более 10% |
почвы, |
почве, |
|
|
ЭКОНАД, г. |
сфанговом торфе |
|
100-240 кг/м3 |
2-4 нед. с |
|
|
Москва) |
(около 10 мг клеток на |
|
нефти |
поверхности |
|
|
|
1 г торфа) |
|
|
воды |
|
|
|
|
|
|
|
РХТУ АЕК

|
vk.com/club152685050 |
| vk.com/id446425943 |
o |
|
2 |
|
|
|
7. |
Экойл, |
Pseud onas sp. на |
t C не ниже+5 |
30-50 кг/100м |
|
3-4 мес. в |
|
|
Экойл-М |
модифицированном |
загрязненность до 25 г/кг |
почвы, |
|
почве, |
|
|
Фежел-Био |
торфе, |
|
100 кг/м3 |
|
1-2 мес. с |
|
|
(институт |
Acinetobacter sp., |
|
нефти |
|
поверхности |
|
|
прикладной |
Mycobacterium |
|
|
|
воды |
|
|
микробиологии, |
flavescens, ассоциации |
|
|
|
|
|
|
п.Оболенск |
микроорганизмов в |
|
|
|
|
|
|
|
жидком или |
|
|
|
|
|
|
|
лиофилизированном |
|
|
|
|
|
|
|
виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Аллегро |
|
ароматические углеводороды |
|
|
|
|
|
Компания |
|
|
|
|
|
|
|
"Биотек" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
Торнадо |
|
pH 6-8, пресные воды |
|
|
|
|
|
Компания |
|
|
|
|
|
|
|
"Биотек" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. |
Лидер |
|
морская вода и засоленные почвы |
|
|
|
|
|
Компания |
|
|
|
|
|
|
|
"Биотек" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11. |
Родер |
на основе |
|
|
|
|
|
|
|
монокультуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12. |
Парабак |
полибактериальный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13. |
Финэнзим |
ферментный препарат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14. |
Руден |
Rhodococccus sp. НХ7 |
5-30о С, pH 4,5-10 |
10 кг/га почвы |
1-2 мес. |
|
|
|
(ГосНИИГенети |
|
|
|
|
|
|
|
ка) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15. |
Сойлекс |
|
3-40оС, pH4,5-10, активен в |
|
|
|
|
|
(ЗАО |
|
отношении нефтяных загрязнений, |
|
|
|
|
|
ПОЛИИНФОР |
|
в том числе тяжелых фракций |
|
|
|
|
|
М, С.- |
|
нефти |
|
|
|
|
|
Петербург) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РХТУ АЕК
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
16. |
Лестан |
бактериальный |
Устойчив к замораживанию и |
|
Разложение 90% |
|
(Украина) |
препарат на носителе с |
нагреву. При обработке |
|
нефти в почве за |
|
|
добавлением ПАВ в |
поверхностей препарат наносится в |
|
30-40 дн. |
|
|
количестве 1-2 г |
виде биопены. |
|
|
|
|
ПАВ/л суспензии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17. |
Бидегойл |
Ассоцияция дрожже р. |
|
|
Деструкция |
|
С.-Петер- |
Candida, бактерий |
|
|
нефти в водных |
|
бургский |
Acinetobacter sp., |
|
|
средах за 4 сут |
|
технологически |
Bacillus polymyxa на |
|
|
на 65-78% |
|
й инсти-тут им. |
инертном носителе – |
|
|
|
|
Ленсовета |
вермикулите |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18. |
Para-Bac |
полибактериальный |
|
|
|
|
(фирма Micro- |
|
|
|
|
|
Bac, США) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19. |
Noggies NG20 |
применяется в виде |
для очистки от мазута |
|
Степень очистки |
|
(фирма |
биопены |
|
|
90 % за 35 дн. |
|
Biodetox) |
|
|
|
при содержании |
|
|
|
|
|
8-9 г. мазута/кг |
|
|
|
|
|
сухой почвы |
|
|
|
|
|
|
20. |
UNI-REM |
ферментный препарат |
|
|
|
|
(фирма Bio- |
|
|
|
|
|
Tech Service, |
|
|
|
|
|
США) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21. |
FyreZyme |
ферментный препарат |
|
|
|
|
(фирма Ecotech |
|
|
|
|
|
International, |
|
|
|
|
|
США) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РХТУ АЕК