Характеристика технологического процесса Биоремедиации

Переработка и утилизация ТНСО, складированных на полигонах, осуществляются по одной из схем, представленных ниже.

Активизация естественной деструкции углеводородов осуществляется путем внесения минеральных и органических удобрений, а так же биопрепаратов на основе естественной микрофлоры загрязненного и очищаемого грунта, выделенной из образцов подлежащего очистке ТНСО, или других, разрешенных к использованию препаратов.

Внесение органических удобрений осуществляется исходя из индивидуальных характеристик ТНСО, то есть выборочно, в соответствии с нормами технологии по очистке.

Под органическим удобрением понимают как традиционный материал (навоз, птичий помет), так и любой другой естественный (природный) органический субстрат, например торф, хорошо гумусированная почва, растительные остатки (сено, солома, сухие листья).

Использование органических удобрений осуществляется в целях улучшения водно-воздушного режима субстрата, подлежащего биообработке и стимулированию разложения нефти микрофлорой. Технологические параметры зависят от самих удобрений. Подбор каждого из видов органических удобрений ведется экспериментально и нормы отрабатываются индивидуально в зависимости от характеристики нефтезагрязненного субстрата. Основным критерием целесообразности применения органики является усиление уровня биологической активности грунта не менее, чем на 3-4 порядка ( по численности гетеротрофной микрофлоры).

Использование ПАВ целесообразно при очистке любого вида ТНСО с уровнем загрязнения более 150 г.кг, но наиболее эффективна отмывка минеральных грунтов. При подборе ПАВ исходят из гигиенической характеристики продукта ( нетоксичен для микроорганизмов и не ингибирует рост растений).

Нормы внесения минеральных удобрений рассчитывают исходя из общепринятой в сельскохозяйственной практике нормы – 60-90 кг/Га действующего вещества по азоту, фосфору и калию на 1 Га, а расчет производится в соответствии с характеристикой по ГОСТу использованного удобрения.

Пример. Удобрение – азофоска (нитроаммофоска) – комплексное, комбинированное удобрение, содержащее в своем составе азот, фосфор и калий в соотношении 1:1:1, сумма питательных веществ не менее 48% (содержание действующего вещества по азоту – 16, калию – 16, фосфору – 16, т.е. в 100 кг данного удобрения действующих веществ по 16 кг).

На 1 Га требуемое количество удобрения составит 60*100/16=375 кг.

Если расчет переводить на 1 м3 нефтешлама, то 1 Га соответствует 2000 м3 грунта (толщина снимаемого слоя не более 20 см). Соответственно, на 1 м3 нефтешлама норма расхода азофоска составит 375/2000=0,188 кг.

Биопрепараты на основе естественной микрофлоры. Для получения таких препаратов углеводородокисляющая микрофора выделяется непосредственно из ТНСО.

Состав препаратов на основе аборигенов может варьировать в зависимости от характеристик нефти (нефтепродуктов).

Разрешением для использования препаратов является заключение аккредитованной микробиологической лаборатории о непатогенности и нетоксичности культур, входящих в состав препарата.

Рабочая площадка, на которой будут производиться работы по Биоремедиации ТНСО, должна быть выровнена и на поверхность ее выкладывается слой гидрофильного разрыхлителя. Рекомендуется использовать опилки или солому, которые надо выложить слоем не менее 10-15 см, равномерно разровнять.

ТНСО размещается по площади рабочей зоны равномерно, поверхность планируется таким образом, чтобы толщина нефтезагрязненного слоя без учета слоя опилок (соломы) составляла не более 20 см.

Работы по утилизации ТНСО проводятся в период с конца мая – начала июня по сентябрь месяц.

Перед началом работ необходимо произвести отбор проб ТНСО с каждой технологической площадки (рабочей зоны) и провести химический и микробиологический анализы проб в независимой специализированной лаборатории.

Размер пробной площадки не более 20x20 м. Пробы отбираются по правилу «конверта» в 5 точках с глубины 15-20 см в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 в двойные полиэтиленовые пакеты. Вес каждой пробы не менее 0,5 кг.

Химический анализ включает определение нефтепродуктов в ТНСО до начала биобработок и после каждой обработки грунтов биопрепаратором. Параллельно выполняется микробиологический количественный анализ на определение содержания сапрофитной микрофлоры и родов бактерий, разлагающих нефть.

Для правильной оценки и трактовки результатов анализов образцов рекомендуется все отборы проб производить с первоначально выбранной пробной площадки.

После отбора проб ТНСО необходимо произвести техническую подготовку на технологической площадке.

Производят разовое поверхностное внесение минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор, калий (нитроаммофоска) путем обычного разбрасывания. Поверху нефтезагрязненного слоя после планирования рекомендуется выложить еще один слой опилок толщиной 10 см. Опилки в этом случае можно использовать в смеси с соломой или пользовать солому вместо опилок. При этом солому необходимо измельчить так, чтобы длина стерни не превышала 10-15 см. (методом дискования).

После этого для улучшения физического режима влагоемкости и аэрации проводится дискование субстрата на всю глубину загрязненного слоя (20-25 см) таким образом, чтобы слой ТНСО перемешался со слоем поверхностно внесенных опилок и соломы. Дискование повторяют с переодичностью не реже одного раза в неделю в течение 1-1,5 месяцев.

После рыхления (дискования) осуществляется внесение культуры микробов-деструкторов нефти. В засушливую погоду необходимо проводить полив площадок с целью обеспечения условий жизнедеятельности микроорганизмов.

Норма разового внесения биорекультивата АВ (БИОР_АВ) производства ОАО МНИИЭКО ТЭК – 100 кг/Га. Доза может уменьшаться в зависимости от содержания нефтепродуктов. Микроорганизмы – деструкторы нефти вносятся в ТНСО не более трех раз в жидком виде. Перед каждым внесением микроорганизмов проводится рыхление.

Перед обработкой ТНСО сухие биопрепараты смешивают в следующей пропорции:

БИОР-А (azotobacter chlorococcum) и B (Bacilus megaterium) – одна весовая часть (готовая смесь в состоянии поставки) и три весовые части Ps.fl (Psevdomonas fluorescens).

Далее подготовленную смесь АВ (БИОР-АВ) разводят в воде для получения бактериальной суспензии: 10 г сухого препарата разводят в 10 л воды, выдерживают в течение двух часов в емкости при периодическом перемешивании и вносят на 1 м2 ТНСО. На обработку 1 Га потребуется 100 м3 жидкого препарата.

Обработка участков микроорганизмами – деструкторами нефти производится с помощью шлангов, прикрепленных к поливочной машине.

Примерно через 20-30 дней проводится вторичная обработка участков препаратами – биодеструкторами и рыхление ТНСО.

Третья обработка ТНСО биодеструктором проводится примерно через 20-30 дней с последующим рыхлением.

После каждой обработки ТНСО ммкроорганизмами – деструкторами нефти отбираются пробы и проводится химический и микробиологический анализы проб в независимой специализированной лабаратории.

Примечание. Нормы внесения других разрешенных биопрепаратов устанавливаются соответствующими инструкциями по применению.

Площадка детоксикации ТНСО может быть использована несколько раз, при этом уже очищенный грунт рекомендуется сгрести и вывезти за пределы площадки и использовать, если такой возможности нет, грунт сгребается к краю площадки.

В холодный период времени (температура окружающей среды ниже +5) ТНСО укладывается на подстилку из соломы толщиной до 30 см. На всю площадь размещенного на полигоне ТНСО вносится путем разбрасывания навоз из расчета 200 тонн на гектар или минеральные удобрения типа азофоска, мочевина. Вся площадь ТНСО укрывается слоем соломы толщиной до 15 см с целью предотвращения прямого контакта со снегом.

Перед активным весенним таянием снег сгребается с поверхности площадки в зону сбора дренажных вод. С наступлением устойчивого теплого периода времени (выше +5 С^о) грут обрабатывается микробиологическим препаратом и проводятся агротехнические мероприятия для улучшения аэрации почвы и улучшения условий детоксикации восстанавливаемых грунтов.