Способ биологической очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами

(51) 09 1/00 (2010.01) 09 1/10 (2010.01) 09 17/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. Ожидаемый технический результат обеспечение высокого качества очистки почв и грунтов от нефтезагрязнений при экологической и экономической эффективности способа. Искомый результат достигается тем, что в способе очистки почв и грунтов, включающем обработку загрязненного участка фрезерованием,внесением нефтеокисляющих микроорганизмов(биодеструктором) в комплексе с минеральными добавками, а также внесением разрыхляющих агентов виде сухого компоста Органика и навоза. В качестве биодеструктора используют биопрепарат пастообразном виде, представляющем консорциум нефтеокисляющих микроорганизмовштаммиштамм ДН 72 в количестве 75-95 кг на 1 га, в качестве минеральных добавок используют мочевину,аммиачную селитру,суперфосфат, аммофос, а в качестве разрыхляющего агента используют компост Органика в количестве 40-50 т на 1 га и навоз в количестве 1012 т на 1 га.(72) Адилов Марат Тажаевич Кубашева Умит Сагидулловна Утегенова Нуршат Маратовна Айтуганов Канат Абшекенович(74) ТОО Агенство интеллектуальной собственности(54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПОЧВ И ГРУНТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ(57) Изобретение относится к способам очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, может быть использовано на производственных объектах добычи и транспортировки нефти. В основу изобретения поставлена задача разработки экологически эффективного и экономически рентабельного способа биоочистки Изобретение относится к способам очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, может быть использовано на производственных объектах добычи и транспортировки нефти. В связи с бурным развитием нефтегазовой отрасли Казахстана, ростом объемов добычи и транспортировки углеводородного сырья, а также значительным износом технологического оборудования учащаются случаи аварийного разлива нефти,вызывающих загрязнения окружающей среды. Процессы самовосстановления почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами в природных условиях проходят длительное время, в течение которой происходит вторичное загрязнение окружающей среды. На современном этапе наиболее перспективными способами очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и грунтов являются микробиологические способы, как наиболее экономически эффективные и экологически безопасные, в частности широко применяются способы,где стимулируются процессы биоокисления нефтяных углеводородов путем внесения нефтеокисляющих микроорганизмов в комплексе с биологически активными природными минералами и свободноживущими микроорганизмами. Известен способ очистки почвогрунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами путем обработки загрязненного участка биодеструктором нефтяных углеводородов, внесения разрыхляющего агента на основе навоза и введения азот- и фосфорсодержащих минеральных добавок(Предварительный патент 17975, МПК В 09 С 1/10, В 09 С 1/10, С 09 К 17/00, публ. 15.11.2006. бюл. 11). В качестве биодеструктора используют биомассу, представляющую собой комплекс природного цеолита с внедренными в структуру нефтеокисляющими микроорганизмамиили, взятую в соотношении 111 тонн биомассы на 1 га, в качестве минеральных добавок используют аммиачную селитру и нитроаммафос, которые вводят последовательно по 0,375 тонн на 1 га, а в качестве разрыхляющего агента используют навоз в количестве 13 тонн на 1 га. Однако известный способ не обеспечивает быстрого и полного восстановления загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв с высоким уровнем загрязнения до уровня хозяйственного использования за короткий промежуток времени. Кроме того, этот биопрепарат не идентифицирован не определены культурально-морфологические параметры штаммов, а также применяемый природный цеолит является очень дорогим сорбентом, способ экономически малорентабелен. В основу изобретения поставлена задача разработки экологически эффективного,экономически рентабельного способа биоочистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. Искомый результат - обеспечение высокого качества очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами при экологической эффективности и экономической рентабельности способа. Искомый технический результат достигается тем, что в способе очистки почв и грунтов,включающем обработку фрезерование загрязненного участка специальной техникой МТ-4 Р с фрезой, внесение разрыхляющих агентов виде компоста Органика с почвенными микроорганизмами, навоза, предложено проводить обработку загрязненного участка биопрепаратом нефтеокисляющих микроорганизмов(биодеструктором) в комплексе с наполнителем бентонитом. В качестве биодеструктора используют биопрепарат в виде культуральной жидкости консорциума нефтеокисляющих микроорганизмовштамм ,штамм ДН,72 (депонировано в ИМВ В-76) в комплексе с бентонитом, в качестве минеральных добавок используют нитроаммофос,карбамид, мочевина, суперфосфат, а в качестве разрыхляющего агента используют компост и навоз. Получение консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов проводят по известной методике на питательной среде Ворошиловой-Диановой,идентификацию проводят по Берджи. Нефтеокисляющие микроорганизмы ранее известны, но впервые сочетаются в таком консорциуме в комплексе с новым композиционным материалом серобентонитом. Бентонит Багратионовского месторождения фракцией 0,01-0,5 мм нагревают при перемешивании до 150-155 С. В металлическую посуду с разогретым бентонитом вносят тонкоизмельченную серу и быстро,интенсивно перемешивают. Затем полученную вязкую массу серобентонита охлаждают, помещают в заранее приготовленные металлические формы,слегка утрамбовывают и оставляют остывать. Через 3-4 часа полученный композиционный материал коричневого цвета измельчают на шаровой мельнице до 0,01-0,1 мм. Совместно со специалистами Института микробиологии и вирусологии КН МОН РК выделены и идентифицированы культуры углеводородокислятощих микроорганизмов,определена их нефтеокисляющая активность на модельных и на полевых испытаниях. Установлена их безвредность для окружающей среды, т.е. они не патогенны. Опытно-полевые испытания проведены на контрактной территории АО РД КазМунайГаз,ПФ Эмбамунайгаз, НГДУ Доссормунайгаз,месторождении Байчунас (источник 12) в Макатском районе Атырауской области на нефтезагрязненной почве. Биопрепарат в виде пасты транспортировали термосом со льдом в Атыраускую область. Температура отгрузки составляла 12 С, а температура при доставке на место применения 14 С. Температура почвы перед внесением препарата составляла 24-27 С. Биологический препарат представлял собой пастообразную массу,состоящую из консорциума штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов штамм ,штамм ДН,72. В соответствии с сертификатом соответствия титр клеток составлял 91010. Нефтеокисляющий биопрепарат вносили в подготовленную почву, которую заранее подвергли фрезерованию, внесли необходимые ингредиенты(минеральные добавки, компост, навоз), полили. Биопрепарат разбавляли водой в соотношении 110. Внесение биопрепарата производили с применением поливного устройства спецтехники МТ-04 Р. В качестве разрыхляющего агента использовали сухой компост Органика в комплексе с почвенными микроорганизмами азотобактером и фосфобактером, в объеме 40 - 50 тонн на 1 га, навоз в количестве 10-15 тонн на 1 га, а также минеральные добавки. В таблице 1 приведены данные,иллюстрирующие внесение ингредиентов Состав вносимых минеральных и органических добавок на испытуемый участок в расчете на 1 га Биомасса нефтеокисляющих микроорганизмов,иммобилизованных в структуру бентонита Компост Органика Мочевина Аммиачная селитра суперфосфат аммофос известь Внесение биопрепарата производится в вечернее время суток при низкой солнечной активности,пагубно влияющей на жизнедеятельность миккроорганизмов. После внесения биопрепарата производили фрезерование очищаемого участка, а также производили полив. Фрезерование на скорости 2-2.5 км час позволяет равномерно распределить биопрепарат на глубину 30-40 см и обогатить почву атмосферным воздухом. Вышеназванные агротехнические мероприятия проводили трехкратно. Полевые опыты проводились по проверке нефтеокисляющей активности консорциума всех трех штаммовштамм ,штамм ДН, с 72. Контролем служил вариант нефтезагрязненной почвы без внесения биомассы бактерий. Срок эксперимента по апробации в полевых условиях нефтеокисляющей активности штаммов составлял 60 дней. Динамику снижения концентрации нефтяных углеводородов контролировали мониторинговыми исследованиями, включающими отбор проб обработанной почвы с последующим физико-химическим анализом по определению остаточного количества нефти в почве. Остаточное количество нефти в почве определяли хроматографическим методом, экстрагируя нефть гексаном и хлороформом. Данные полевых опытов приведены в таблице 2. Таблица 2 Данные полевых опытов проб почвы на содержание нефтепродуктов Варианты Контроль Биопрепарат Как следует из данных таблицы 2, выделенные культуры при совместном внесении штаммов,обеспечивают достаточно высокую степень деструкции нефтепродуктов в почве, до 98,0. Таким образом,полученные результаты свидетельствуют о том, что выделенные культуры при внесении на нефтезагрязненные участки показали высокую нефтедеструктивную активность в консорциуме штаммовштамм,штамм ДН,72. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 Способ биологической очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами,включающий обработку загрязненных участков биодеструктором нефтяных углеводородов на основе микроорганизмов, внесение разрыхляющего агента на основе компоста, введение азот- и фосфорсодержащих минеральных добавок,последующее увлажнение и фрезерование,отличающийся тем, что в качестве биодеструктора используют консорциум нефтеокисляющих микроорганизмовштамм А 1, 25928 штамм ДН,72 с дополнительным внесением в качестве разрыхляющего агента компоста в количестве 40-50 т на 1 га, при этом содержание микроорганизмов