Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Способ биологической рекультивации почвы, загрязненной нефтью и
нефтепродуктами
Изобретение относится к способам очистки и восстановления, загрязнен­ных нефтью и нефтепродуктами почв с использованием биологических аген­тов.
В способе биологической рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами, включающем обработку биодеструктором нефтяных угле­водородов, содержащим нефтеокисляющие микроорганизмы, введение ком­плексного минерального удобрения - нитроаммофоса, органического удобре­ния и структуратора почвы, последующее увлажнение и рыхление почвы, со­гласно изобретению первоначально в почву вносят нитроаммофос в количе­стве 180 кг/га и вермикомпост в количестве 4-6 т/га, затем цеолит в количе­стве 5,0 - 7,5т/га и препарат «Бакойл - KZ» в дозе 75 кг/га, предварительно разведенный в воде.
При использовании предлагаемого способа время биологической рекуль­тивации нефтезагрязненных грунтов с достаточно высоким содержанием нефти снижается до 60 дней при обеспечении деструкции нефти свыше 80%.

Текст

Смотреть все

(51) 09 1/10 (2006.01) 01 79/02 (2006.01) 09 17/00 (2006.01) 05 9/02 (2006.01) 05 11/00 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к способам очистки и восстановления,загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв с использованием биологических агентов. В способе биологической рекультивации почвы,загрязненной нефтью и нефтепродуктами,включающем обработку биодеструктором нефтяных углеводородов, содержащим нефтеокисляющие микроорганизмы,введение комплексного минерального удобрения нитроаммофоса,органического удобрения и структуратора почвы,последующее увлажнение и рыхление почвы,согласно изобретению первоначально в почву вносят нитроаммофос в количестве 180 кг/га и вермикомпост в количестве 4-6 т/га, затем цеолит в количестве 5,0-7,5 т/га и препарат Бакойл- в дозе 75 кг/га, предварительно разведенный в воде. При использовании предлагаемого способа время биологической рекультивации нефтезагрязненных грунтов с достаточно высоким содержанием нефти снижается до 60 дней при обеспечении деструкции нефти свыше 80.(72) Идрисова Ульбосын Ротаевна Саданов Аманкелди Курбанович Мусалдинов Тулеген Ботпаевич Идрисова Динара Жеиписовна Айткельдиева Светлана Айткельдиевна Ауэзова Ольга Николаевна(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Таза су(56)2323790 С 1, 10.05.20082119735 1, 10.10.19981158258 , 30.05.19852011134673 , 27.02.2013 Тажибаева С.М. и др. Структурирование почвы Аральского региона поликомплексами солей гуминовых кислот//Вестник КазНУ. Серия химическая. 2012. 1 (65)(54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЧВЫ, ЗАГРЯЗНЕННОЙ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ Изобретение относится к способам очистки и восстановления,загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв с использованием биологических агентов. В настоящее время актуальной задачей является очистка почв и грунтов,восстановление агробиоценоза почвы загрязненных нефтью,нефтепродуктами. Известен способ ремедиации нефтезагрязненных грунтов, включающий внесение в подготовленный грунт биологически активного компоста,прошедшего частичное ферментативное разложение, агента-разрыхлителя до достижения общей пористости грунта 25 и птичьего помета. Дополнительно вводят минеральные азотные удобрения из расчета общего содержания азотаи фосфора Р в смеси от исходного содержания нефтяных углеводородов С в грунте 100(110)(0,1-1) и кальцийсодержащий реагент,обеспечивающийсмеси 6-8. Полученную смесь периодически перемешивают и увлажняют до окончания цикла ремедиации (Патент 2224604,кл. В 09 С 1/10, оп. 27.02.2004 г.). Недостаток способа заключается в его продолжительности - до двух лет, так как предусмотрено выдерживание смеси субстратов на технологической площадке 1-2 вегетационных периодов. Известен способ биологической рекультивации почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами,включающий обработку загрязненного участка негашеной известью,фрезерование, дискование почв и грунтов,обработку загрязненного участка биопрепаратом нефтеокисляющих микроорганизмов(биодеструктором) в комплексе с минеральными добавками, наполнителем - серобентонитом, а также внесением разрыхляющих агентов в виде гранулированного шлака и навоза. В качестве биодеструктора используют биопрепарат в виде культуральной жидкости консорциума нефтеокисляющих микроорганизмов штамм А 1 иштамм ДН в количестве 0,3-0,6 т в 1,0-1,5 т серобентонита,в качестве минеральных добавок используют нитроаммофос и гумат натрия, а в качестве разрыхляющего агента используют гранулированный шлак в количестве 12-15 т на 1 га и навоз в количестве 10-12 т на 1 га (Инн. патент 22556, кл. В 09 С 1/00, В 09 С 1/10, оп.17.05.2010). Данный способ имеет ряд недостатков сложность состава субстратов для получения конечного продукта и их большие объемы(негашеная известь 10-12 т, серобентонитный композиционный материал 12-18 т, навоз 10-12 т,гумат натрия 0,9 т, нитроаммофос 0,15 т,биопрепарат 1,3-2,1 т), кроме того, достаточно длительный период воздействия на нефтезагрязненную почву - до 100 дней. Задачей изобретения является разработка способа биологической рекультивации почвы,загрязненной нефтью и нефтепродуктами, в котором при снижении количества субстратов возрастает, как 2 ферментативная активность почвы,так и численность основных групп микроорганизмов,которые интенсивно утилизируют нефтяные углеводороды, что приводит к очистке почвы от нефти и нефтепродуктов за сравнительно короткий срок. В предлагаемом способе время биологической рекультивации нефтезагрязненных грунтов с достаточно высоким содержанием нефти (до 10) снижается до 60 дней, при обеспечении деструкции нефти свыше 80 за счет создания условий для более эффективного функционирования почвенной микрофлоры. Для достижения указанного технического результата в способе биологической рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами,включающем обработку биодеструктором нефтяных углеводородов, содержащим нефтеокисляющие микроорганизмы,введение комплексного минерального удобрения нитроаммофоса,органического удобрения и структуратора почвы,последующее увлажнение и рыхление почвы,согласно изобретению первоначально в почву вносят нитроаммофос в количестве 180 кг/га и вермикомпост в количестве 4-6 т/га, затем цеолит в количестве 5,0-7,5 т/га и препарат Бакойл- в дозе 75 кг/га, предварительно разведенный в воде. Использование комплексного гранулированного удобрения длительного действия - нитроаммофоса в количестве 180 кг/га, имеющего оптимальное соотношение элементов питания, который вводится первоначально в почву, обеспечивает повышение ее продуктивности. Органической добавкой служит вермикомпост экологически чистое органическое удобрение,продукт переработки навоза крупного рогатого скота популяцией дождевых червей,представляющее собой однородную рассыпчатую приятно пахнущую почвоподобную массу, похожую на чернозем. Существенное отличие вермикомпоста от других органических удобрений - повышенное содержание в нем водорастворимых форм азота,фосфора и калия, а также значительное количество подвижных форм микроэлементов. Это удобрение содержит большое количество различных органических веществ белков, жиров, углеводов,витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ. Вермикомпост удерживает до 75 влаги длительное время, сохраняя ее, что делает почву засухоустойчивой и активизирует биохимические процессы в почве. Биопрепарат Бакойл-К создан в РГП Институт микробиологии и вирусологии КН МОН РК для очистки почв от нефти и нефтепродуктов(Инн. патент 24879). В качестве аэробных углеводородокисляющих микроорганизмов он содержит ассоциацию бактериальных штаммов 40 и 34,7-А, адсорбированную на бентоните для повышения их активности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды. Препарат обеспечивает высокую степень очистки почвы от нефти и нефтепродуктов,т. е. служит биодеструктором. В качестве структуратора и разрыхлителя почвы предлагается использование цеолита. Благодаря наличию внутренних полостей и каналов цеолит является также отличным сорбентом для многих неорганических и органических веществ. Цеолит поглощает свыше 1 м - экв/г аммония, фосфора и калия, а затем постепенно отдает их в почвенный раствор, то есть в сочетании с вермикомпостом способствует пролонгирующему действию биопрепарата Бакойл-, что обеспечивает позитивное влияние на очистку и восстановление нефтезагрязненной почвы. В эксперименте использовалась нефть месторождения Кумколь,легкая(асфальтеносмолистых веществ 5,1-7.2),высокопарафинистая (10-12), малосернистая (серы 0,52). Содержание углерода - 60-77, нафтеновых углеводородов 17-30,ароматических углеводородов 8-14 при динамической вязкости 919 Мпа С. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. В нефтезагрязненную почву первоначально вносят нитроаммофос в дозе 180 кг/га и вермикомпост из расчета 4,0-6,0 т/га, затем цеолит из расчета 5,0-7,5 т/га, добавляют биопрепарат Бакойл- в дозе 75 кг/га. Биопрепарат предварительно разводят в водопроводной воде 1 кг в 10 л, что соответствует титру 109 клеток на 1 г почвы. Этим раствором орошают нефтезагрязненную почву. После этого проводят запашку внесенного материала на глубину 10-30 см. Через определенные промежутки времени проводят рыхление и увлажнение почвы. Влажность почвы поддерживают на уровне 60 предельно полевой влагоемкости в течение всего опыта. Через 2 месяца происходит увеличение численности основных групп почвенных микроорганизмов, что указывает на интенсификацию почвенных процессов, заметно возрастает каталазная и дегидрогеназная активность почвы по отношению к фоновому контролю. В результате значительно снижается количество нефти в исследуемой почве, то есть обеспечивается высокая степень очистки почвы и восстанавливается ее плодородие. Экспериментальная проверка способа была проведена в условиях модельных лабораторных и полевых мелкоделяночных опытов на полигоне ККурылыс в Кызылординской области, при загрязнении почвы нефтью 10. Для установления эффективности очистки почвы были заложены различные варианты на почвенных делянках размером 122 м 2, в 3-х кратной повторности. Сущность изобретения поясняется следующими примерами. Пример 1. Поставлен лабораторный модельный эксперимент по определению степени очистки почвы от нефти и изменению каталазной и дегидрогеназной активности при внесении в нефтезагрязненную почву комбинации цеолита,вермикомпоста и биопрепарата Бакойл-. Для постановки опыта была взята почва загрязненная нефтью - 10 из полигона К-Курылыс Кызылординской области. Во все варианты опыта первоначально вносили минеральное удобрение нитроаммофос из расчета 180 кг/га (фон). Через определенные промежутки времени проводят рыхление и влажность почвы поддерживали на уровне 60 в течение всего опыта. Известно, что почвенные ферменты как каталаза и дегидрогеназа играют существенную роль в важнейших биохимических процессах в почве. Их активность служит индикатором при биоремедиации нефтезагрязненных почв и зависит от многих природных и антропогенных факторов. В чистой почве показатели активности этих ферментов бывают самыми максимальными. При загрязнении почвы нефтью (фон) ферментативная активность резко снижается. Исследования показали (таблица 1), что во всех опытных вариантах эксперимента каталазная активность увеличилась по отношению к фону(почванефть). При сравнении полученных данных по ферментативной активности в модельном эксперименте, становится очевидным, что как каталазная, так и дегидрогеназная активности приближались к исходным значениям в вариантах опыта с внесением минерального удобрения нитроаммофос,цеолита,вермикомпоста и биопрепарата Бакойл-. Анализ остаточной нефти после двух месяцев инкубации эксперимента показало,что в контрольном фоновом варианте утилизация нефти составила 15,9. В опытном варианте использование в комбинациях цеолита в дозе 5,0-7,5 т/га, вермикомпоста в дозе 4,0-6 т/га и биопрепарата Бакойл- в дозе 75 кг/га,растворенного в воде, обеспечило деструкцию нефти в почве - до 65,9-81,5. Пример 2. На полигоне К-Курылыс месторождения Кумколь Кызылординской области поставлен полевой мелкоделяночный опыт по изучению численности основных групп микроорганизмов при внесении в нефтезагрязненную почву разных комбинации нитроаммофоса, биовермикомпоста, цеолита и биопрепарата Бакойл-. Загрязнение почвы нефтью составляло 10. Через определенные промежутки времени проводили рыхление и увлажнение почвы. Влажность почвы поддерживают на уровне 60 предельно полевой влагоемкости в течение всего опыта. Площадь опытных делянок составляла 212 м 2 и имела трех кратную повторность. Схема опыта и результаты исследования представлены в таблице 2. Анализ численности основных физиологических групп микроорганизмов в проведенном полевом эксперименте показал,что внесение в нефтезагрязненную почву этих мелиорантов благоприятно сказывается на микрофлоре (таблица 2). При этом численность всех основных групп почвенных микроорганизмов увеличивается на несколько порядков. Важно отметить, что по истечении двух месяцев (60 дней) в опытных вариантах резко возросло количество углеводородокисляющей микрофлоры - на четыре порядка. 3 Если в чистой почве их насчитывалось всего 100, а в фоновой - 1000 клеток в грамме, то внесение нитроаммофоса,вермикомпоста,цеолита,и биопрепарата привело к тому, что их стало уже миллион клеток в таком же объеме. Такое резкое возрастание их числа свидетельствует об интенсивности процессов деструкции нефти в почве. Пример 3. На полигоне К-Курылыс месторождения Кумколь Кызылординской области поставлен полевой мелкоделяночный опыт по изучению степени очистки почвы от нефти и изменения каталазной и дегидрогеназной активности при внесении в нефтезагрязненную почву в комбинации нитроаммофоса,вермикомпоста, цеолита, и биопрепарата Бакойл. Загрязнение почвы нефтью составляло 10. Через определенные промежутки времени проводили рыхление и увлажнение почвы. Влажность почвы поддерживают на уровне 60 предельно полевой влагоемкости в течение всего опыта. Размер почвенных делянок составлял 212 м 2 и имела трех кратную повторность. Схема опыта и результаты исследования представлены в таблице 3. Изучение ферментативной активности показало,что внесение мелиорантов приводит к повышению ферментативной активности в почвы. Так в чистой почве каталазная активность была 4,7 О 2/мин/г,тогда как в загрязненой почве отмечено резкое снижение активности до 1,4 О 2/мин/г. В опытном варианте по предлагаемому изобретению каталазная активность повысилась до 4,2 О 2/мин/г. Сходная динамика отмечена и для дегидрогеназной активности в чистой почве она составила 1,38 мкг/ТФФ/г/сут, в загрязненной (фон) 0,50 мкг/ТФФ/г/сут, в опытных вариантах от 0,95 до 1,05 мкг/ТФФ/г/сут. Определение количественной убыли нефти в почве, через 2 месяца (60 дней) показало, что в контрольном варианте (фон) убыль нефти в почве составила 18,3, тогда как утилизация нефти при использовании предлагаемого способа составила 68,3-82,2. Таким образом, предлагаемое изобретение способствует защите окружающей среды и может быть использован для очистки загрязненной нефтью и нефтепродуктами почвы при одновременном восстановлении естественного микробиоценоза. При этом утилизация нефти в почве составляет более 80, а численность всех основных групп почвенных микроорганизмов в течении 2-х месяцев (60 дней) увеличивается на несколько порядков. Особенно заметно возрастает количество углеводородокисляющих микроорганизмов с 102 до 106 кл/г. Использование данного способа экологически безопасно и соответствует требованиям охраны окружающей среды, поскольку он основан на использовании естественных природных компонентов. Таблица 1 Влияние комбинации цеолита, биовермикомпоста и биопрепарата Бакойл- на степень очистки нефтезагрязненной почвы и ферментативной активности (модельный эксперимент 2 месяца) Варианты Контроль - чистая почва Контроль - почванефть (фон) Фонцеолит 5,0 т/гавермикомпост 4,0 т/габиопрепарат Бакойл- 75 кг/га Фонцеолит 5,0 т/гавермикомпост 6,0 т/габиопрепарат Бакойл-75 кг/га Фонцеолит 7,5 т/гавермикомпост 4,0 т/габиопрепарат Бакойл- 75 кг/га Фонцеолит 7,5 т/гавермикомпост 6,0 т/габиопрепарат Бакойл- 75 кг/га Таблица 2 Влияние комбинации цеолита, биовермикомпоста и биопрепарата Бакойл- на численность микроорганизмов в почве с 10 нефтяным загрязнением (полевой эксперимент 2 месяца) Варианты Контроль - чистая почва Контроль - почванефть Таблица 3 Влияние комбинации цеолита, биовермикомпоста и биопрепарата Бакойл- на степень очистки нефтезагрязненной почвы и изменение ферментативной активности (полевой эксперимент 2 месяца) Варианты Контроль - почванефть (фон) Фонцеолит 5,0 т/гавермикомпост 4,0 т/габиопрепарат Бакойл- 75 кг/га Фонцеолит 5,0 т/гавермикомпост 6,0 т/габиопрепарат Бакойл-К 75 кг/га Фонцеолит 7,5 т/гавермикомпост 4,0 т/га биопрепарат БакойлФонцеолит 7,5 т/гавермикомпост 6,0 т/га биопрепарат Бакойл ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ биологической рекультивации почвы,загрязненной нефтью и нефтепродуктами,включающий обработку биодеструктором нефтяных углеводородов, содержащим нефтеокисляющие микроорганизмы,введение комплексного минерального удобрения нитроаммофоса, Дегидрогеназная активность, мкг/ТФФ/г/сут структуратора почвы, органического удобрения,последующее увлажнение и рыхление почвы,отличающийся тем, что первоначально в почву вносят нитроаммофос в количестве 180 кг/га и вермикомпост в количестве 4-6 т/га, затем цеолит в количестве 5,0-7,5 т/га и препарат Бакойл- в дозе 75 кг/га, предварительно разведенный в воде.

МПК / Метки

МПК: C05D 9/02, A01B 79/02, C09K 17/00, B09C 1/10, C05F 11/00

Метки: нефтепродуктами, способ, рекультивации, загрязненной, биологической, почвы, нефтью

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/5-30176-sposob-biologicheskojj-rekultivacii-pochvy-zagryaznennojj-neftyu-i-nefteproduktami.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Способ биологической рекультивации почвы, загрязненной нефтью и нефтепродуктами</a>

Похожие патенты