Спосіб очищення грунту від нафтопродуктів графітовим сорбентом

1. Спосіб очищення грунту від нафтопродуктів графітовим сорбентом, що включає змішування грунту з сорбентом, наступне додавання води, відокремлення насиченого нафтопродуктами сорбенту, віджимання сорбенту, його термічну обробку та повторне використання, який відрізняється тим, що перед змішуванням грунту з сорбентом забруднений нафтопродуктами грунт знімають з поверхні, визначають в ньому масовий вміст нафтопродуктів, сорбент готують безпосередньо на місці очищення грунту шляхом термічного розширення окисненого графіту та дозовано подають на знятий грунт, змішування проводять разом зі зняттям грунту, а віджатий сорбент піддають швидкісному наг A 2 (19) 1 3 41858 4 користовують екстрагент, що містить пірофосфат щення ґрунту шляхом термічного розширення окиабо оксалат натрію, коли забруднений ґрунт ізолюсненого графіту та дозовано подають на знятий ють за допомогою водонепроникних перегородок, ґрунт, змішування проводять разом зі зняттям ґруа екстрагент трубами вводять у ґрунт. нту, а віджатий сорбент піддають швидкісному нагНедоліком способу є висока вартість очищенріванню та спучуванню з наступним спалюванням ня та велика витрата екстрагента на обробку ґруннафтопродукту, що міститься в ньому. ту. Згідно з винаходом, дозовану подачу сорбенту Усі названі способи очищення ґрунту мають на знятий ґрунт, віджимання насиченого нафтопнизький ступінь очищення, і крім того, використородуктами сорбенту, швидкісне нагрівання та спувують токсичні реагенти. чування з наступним спалюванням нафтопродукНайближчим до заявленого об'єкта є спосіб ту, що міститься в ньому, здійснюють багаторазоочищення забрудненого нафтопродуктами ґрунту во. /Патент Росії № 2124954 пріоритет 07.05.99/. ВідоЗгідно з винаходом швидкісне нагрівання, спумий спосіб містить змішування ґрунту з графітовим чування та спалювання здійснюють у потоці продусорбентом. Змішування ґрунту з сорбентом провоктів повного згоряння рідкого чи газоподібного падять безпосередньо на місцевості за допомогою лива при температурі 800-1200 °С та коефіцієнтом сільськогосподарських чи шляхових машин, або у надлишку повітря a = 1,5-2,5. змішуючих ємностях. Після заливання суміші воЗгідно з винаходом, швидкісне нагрівання, спудою очищений ґрунт осідає вниз, а розширений чування віджатого сорбенту та спалювання нафтографіт з поглинутими нафтопродуктами, завдяки продукту, що міститься в ньому, проводять у кипсвоїй гідрофобності та малій щільності, випливає лячому шарі інертного зернистого матеріалу. на поверхню води, міцно утримуючи адсорбовані Згідно з винаходом, для швидкісного нагріванречовини. Далі за етапом додавання води слідує ня та спучування використовують тепло спалюванвідокремлення насиченого нафтопродуктами сорня нафтопродуктів, що містяться у віджатому сорбенту, віджимання сорбенту та його термічна оббенті. робка і повторне використання. ТерморозщеплеВинахідницький рівень забезпечують завдяки ний графіт використовують у вигляді пластівців неочевидності підвищення ступеня очищення ґруабо гранул в об'ємному відношенні ґрунту до сорнту від нафтопродуктів завдяки дозованій подачі бенту від 1:0,1 до 1:2. сорбенту на знятий ґрунт та багаторазовості відНедоліками відомого способу є те, що ґрунт жимання насиченого нафтопродуктами сорбенту, попередньо не знімають, не визначають у ньому швидкісного нагрівання, спучування з наступним масовий вміст нафтопродуктів і, як наслідок, неспалюванням нафтопродукту, що міститься в ньомає можливості дозовано нанести на поверхню му. ґрунту спучений сорбент, оскільки невідома кільСпосіб здійснюють наступним чином. кість нафтопродукту на одиницю маси ґрунту і розНа ділянку піщаного ґрунту, внаслідок аварії, лита нафта, знаходячись на ґрунті, швидко пронивилито сиру нафту. За 12 годин почали ліквідовукає всередину. Крім того, мають місце великі транвати аварію та очищення ґрунту. На місце аварії спортні видатки під час доставки спученого графідоставлено комплекс устаткування разом з машиту до місця аварії, об'єм якого дуже великий. ною для зняття шару забрудненого ґрунту з розміВ основу винаходу поставлено задачу удоскощеною на ній установкою для термічного розшиналення способу очищення ґрунту від нафтопрорення окисненого графіту та пристроєм для змішудуктів графітовим сорбентом, у якому дозована вання знятого ґрунту з отриманим сорбентом, а подача сорбенту на знятий ґрунт забезпечує, затакож доставлено обладнання для відділення у лежно від масового вмісту нафтопродуктів, спалюводному середовищі насиченого сорбенту від ґрування нафтопродукту в певному температурному нту, а також обладнання для віджимання і термічрежимі та з коефіцієнтом надлишку повітря і швидної обробки віджатого сорбенту. Забруднену нафкісному нагріванні, забезпечує підвищення ступеня тою ділянку поділили на 4 рівних за площею сектоочищення ґрунту при відновленні поглинаючих ри. Очищення першого сектора проводили протявластивостей сорбенту, за рахунок чого великий гом 5 годин. В ґрунті визначають масовий вміст об'єм ґрунту очищається за допомогою однієї й тієї нафтопродуктів за відомою методикою /см. Назаж кількості сорбенту. Крім того, підготовка сорбенров И.М. та інш. «Дистанционные и экспрессные ту на місці збирання нафти та використання тепла методы определения загрязнения окружающей від спалювання нафтопродуктів, що містяться у вісреды. М.: Гидрометеоиздат, 1977./ джатому сорбенті, зменшує енерговитрати та труОтриманий сорбент змішують зі знятим забрудомісткість способу. дненим ґрунтом у співвідношенні 1:100 по масі. Поставленого завдання досягають завдяки тоОтриману суміш подають у розділювальний апаму, що у способі очищення ґрунту від нафтопродурат, де у водяному середовищі насичений сорбент ктів графітовим сорбентом, що включає змішуванвідокремлюють від ґрунту та подають на віджиня ґрунту з сорбентом, наступне додавання води, мання до ущільнюючого екструдера. Отриманий відокремлення насиченого нафтопродуктами сорвіджатий сорбент зі щільністю 1100г/л піддають бенту, віджимання сорбенту, його термічну обробшвидкісному нагріванню до температури 1200 °С в ку та повторне використання, згідно з винаходом, окиснюваному середовищі з а = 2,0 і спучують до перед змішуванням ґрунту з сорбентом, забрудненасипної щільності 5,4г/л з поглинальною здатнісний нафтопродуктами ґрунт знімають з поверхні, тю 39,8г/л. Нафту, що містилася у віджатому сорвизначають у ньому масовий вміст нафтопродукбенті, спалювали, використовуючи отримане тептів, сорбент готують безпосередньо на місці очи 2 5 41858 6 вання цих нафтопродуктів, що залишились у сорло для швидкісного нагрівання та спучували. Швибенті, виділяється тепло, котре використовують дкісне нагрівання, повторне спучування та спалюдля швидкісного нагрівання. Таким чином, усі еневання нафтопродуктів здійснюють у температурноргетичні витрати на процес забезпечуються лише му діапазоні 800-1200°С, оскільки проведення проза рахунок нафтопродуктів у віджатому сорбенті. цесу при температурі нижчій за 800 °С недоцільне Отриманий сорбент з насипною щільністю 5,4г/л через недостатнє повторне спучування, при цьому отримують сорбент з низькою поглинаючою здатнізмішували із забрудненим ґрунтом, знятим з друстю. Здійснення процесу при температурі понад гого сектора, де витримку, збирання насиченого 1200°С також недоцільне, оскільки адсорбційні сорбенту, його віджимання, швидкісне нагрівання, властивості повторно спученого сорбенту не полінаступне спучування сорбенту та спалювання напшуються, причому значною мірою зростають енефти, що містилась у ньому, здійснювали таким же рговитрати на спучування. Коефіцієнт надлишку чином, як і для першого сектора. Для 3 та 4 сектоповітря a =1,5 забезпечує умови для повного спарів очищення ґрунту здійснювали аналогічним чилювання нафтопродуктів, що містяться у віджатоном, здійснювали таким же чином, як і для першому сорбенті. При a менше за 1,5 відбувається него сектора. В таблиці 1 подані порівняльні показники кількості витраченого сорбенту і ступіні очистки повне згоряння нафтопродуктів, а при a більше за 2,5 відбувається значне розбавляння продуктів ґрунта за запропонованим способом і за способом згоряння повітрям, внаслідок чого температура прототипу. процесу зменшується нижче за 800°С, що недореЯк видно з таблиці 1, у запропонованому спочно. Нафту, що міститься у віджатому сорбенті, собі, порівняно зі способом прототипу, для очиспалюють використовуючи отримане тепло для щення однакової кількості ґрунту від нафтопродукшвидкісного нагрівання та спучування в потоці тів потрібна значно менша кількість сорбенту. Це продуктів повного згоряння рідкого чи газоподібнодосягається за рахунок того, що у знятому забрудго палива. Швидкісне нагрівання, повторне спучуненому ґрунті визначають вміст нафтопродуктів і, вання віджатого сорбенту та спалювання нафтопзалежно від їхнього вмісту, у співвідношенні, що родукту, що міститься у ньому, здійснюють у кипвимагається, подають сорбент та в процесі змішулячому шарі інертного зернистого матеріалу. Відвання ґрунту з сорбентом досягають рівномірного мінною особливістю киплячого шару є рівномірне розподілу по всьому об'єму, внаслідок чого забезпрогрівання матеріалу по всьому об'єму шару та печується глибший ступінь очищення. Підвищені висока тепловіддача щодо занурених у нього тіл. витрати сорбенту у відомому способі поясняються Тому віджатий сорбент, попадаючи в об'єм киплятим, що сорбент подають, виходячи з максимальчого шару, піддають швидкісному нагріванню /терно можливого вмісту нафтопродуктів у забруднемоудару/, що гарантує ефективне спучування та ному ґрунті. Іншим недоліком відомого способу є наступне спалювання нафти, що виділяється з сонерівномірність розподілу сорбенту в об'ємі зняторбенту. У якості матеріалу киплячого шару викориго забрудненого грунту при перемішуванні. Цим стовують однаковий за розміром зернистий матепоясняється низький ступінь очищення ґрунту у віріал, стійкий до високих температур та довкілля домому способі. Вищевказані закономірності спос/наприклад, кварцовий пісок, сферичний корунд, терігають під час обробки кожного із секторів забшамотова кришка та інше/. Частки спученого соррудненої поверхні ґрунту. бенту, звільнені від нафтопродуктів, які мають ниЗапропонований спосіб забезпечує зручність у зьку насипну щільність і високу парусність, винороботі, підвищення ступеня очищення грунту при сить з киплячого шару газовий потік, в той час, козменшенні енерговитрат, оскільки на місце аварії ли більші та важчі частки інертного матеріалу заперевозять сировину, а не спучений графіт, об'єм лишаються в об'ємі киплячого шару. Для швидкіскотрого більше у 200 разів. Досягається підвищенного нагрівання та повторного спучування викориня економічності, оскільки більший об'єм ґрунту стовують тепло від спалювання нафтопродуктів, очищають однією й тією ж кількістю сорбенту. що містяться у віджатому сорбенті. Під час спалюТаблиця 1 Номер сектора Кількість витраченого сорбенту, кг/т Ступінь очистки ґрунту, % за запропонованим по прототипу способом 1 2 3 4 за запропонованим по прототипу способом 40,0 47,5 56,5 68,0 100,00 100,00 99,97 99,94 48,0 58,5 69,5 87,5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім’і Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна Тел.: (+38044) 456-2090 3 99,98 99,93 99,86 99,78