Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Очистка загрязненных сред от нефти и нефтепродуктов

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
20.08.2019
Размер:
688.32 Кб
Скачать

vk.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 С930,

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