Спосіб відновлення грунтів, забруднених вуглеводнями

1 . Сп особ во сстан о влен ия п о чв, з а гр яз ненны х угле водоро дами, в кото ром ак тивность эндо генн ой микробной флоры , спо собной раз р уша ть угле во доро ды , стим улир уют п утем до ба вле ния пи та те льн ы х ве ще ств, к о то ры х н е до ста то чно п о сра вне ни ю с и де аль ным со о т н о шен ием , нео бходимым для раз ви тия бак те рий C /N /P 100 /20 /1 , отл ича ющийс я тем, что в о браба ты ваем ую по чву вн ося т: питательное вещество N/P типа в олефильной форме, питательное ве щество N /P или N /P/K типа в гид рофильной форме, структурир ующий агент для аэрации. 2 . Спо соб по п .1 , отл ича ющийс я тем, что оле -фильное питательное вещество N/P является микроэмульсией типа: раствор N/P солей в жирорастворимом углеводородном растворителе. 3. Способ по п.1 , о тлича ющийся тем, что ги дро фильное ве щество N/P/K используют в виде гра нул, защи щенных антидиффузионным слоем 4. Способ по п 3. о тли чающийся тем, что исполь зуют гранулы, имеющие размер, обеспечивающий 100-200 гранул в грамме питательного вещества. 5. Способ по п.4, о тли чающийся тем, что исполь зуемые гранулы ярко окрашены. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что структу рирующим агентом для аэрации является солома. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят: (a) распыление олео фильного пита тельного ве щества по повер хности обрабаты ваемой почвы, затем (b) распределяют стр уктурир ующий аген т и гид рофильное питательное вещество, затем (c) перемешивают обраба тываемую почву для получения тонкой смеси всех компонентов. 8. Способ по л.7, отличающийся тем, что фаз у (Ь) проводят в течение промежутка времени не более 7 дней. 9. Способ по п.7 или 8 , отл ича ющийся тем , что обрабатываемая почва остается на месте до сни жения концентрации угле водорода до желаемого уровня. 10. Способ по п.7 или 8, отли чающийся тем, что почву вынимают и оста вляют в валка х до сниже ния концен трации угле водорода до желаемого уровня. см о о * со ю СМ Изобретение относи тся к восстановлени ю загрязненных почв. В ча стности, изобретение касается способа обрабо тки производственны х участков, загрязненных угле водородами и другими органическими биоразрушающимися соединениями. Удаление углеводородо в из почв осуществляют природными аэробными бактериями, источником угле водородной пищи которых являются эти угле водороды. Биоразр ушение углево дородов, сле дова тельно, являе тся природным явлением, скорость которого зависит от нескольких факторов, как концентрация углеводорода и особенности его стр уктуры, а также от други х пи тательных ве ществ, в которы х н уждаются микроорганизмы. На загрязненных участках, в которы х в избыточном количестве присутствуе т углерод, бактерии потребляют в рез ульта те аэробной фер ментации в 15-30 раз больше углерода, чем азота в зави симости от способности к биоразр уше нию углеводорода (если он в большей или меньшей степени способен биоразруша ться). Факто ры, которые ограничи вают биоразрушение - это недостаток питательных ве ществ, особенно азота, затем фосфора среди средних элементов, и в меньшей степени, серы и калия. Можно ограничить роль недостаточных элементов с тем, чтобы восстановить оптимальные условия функционирования бактерий, если весовые соо тношения будут C/N = 20-70; N/P = 2-10; С/Р = 75-150, C/S = 100-300. 27573 Питательный набор, необходимый для изобретения, является таким, какой применяют в сельском хозяйстве с обычными химическими удобрениями. Также необходимо отметить, что полные удобрения, имеющиеся в продаже или в подобных состава х, и спользуют для биологиче ской очистки и применяют как обычное удобрение. Так как процессы разрушения углеводородов заметно более длительные, чем процессы, которые происходят при вегетационном усвоении в высших растениях, то предпочтение следует отда ть медленно действующим удобрениям. Известен способ восстановления почв, загрязненны х угле во дородами, в котором акти вность эндогенной микробной флоры, способной разрушать углеводороды, стимулир уют путем добавления питательных веществ, которых недостаточно по сравнению с идеальным соотношением, н е о б хо ди м ым для ра з ви ти я бак те р и й C /N /P f00/20/1, [1 ]. Тем не менее, эффективность этого способа ограничена, поскольку загрязнение состоит из углеводорода, неравномерно распределенного в загрязненной почве, и поскольку распределение вторичных питательных веществ, добавляемых в гидро фильной форме с медленно действующими удобрениями, не охарактеризовано полностью условиями, необходимыми для полного биологического разрушения. Технической задачей изобретения является создание высокоэффективного способа восстановления почв, загрязненных угле водородами и другими биоразрушающимися веществами. Это достигается тем, что в процессе восстановления почв, загрязненных углеводородами, в котором активность эндогенной микробной флоры, способной разрушать углеводороды, стимулируют п утем добавления питательных ве ще ств, которых недостаточно по сравнению с идеальным соотношением, необходимым для развития бактерий С/Ы1Р 100/20/1, в обрабатываемую почву внося т питательное вещество N /P-типа в одеофкпыюй форме, питательное вещество NP- или М/РЖ-типа в гидрофильной форме, структурирующий агент для аэрации. Олеофильное питательное вещество N/P може т быть микроэмульсией типа: раствор N/Pсапей в жирорастворимом углеводородном растворителе. Гидрофильное вещество N/P/K могут быть использованы в виде гран ул, защи щенных антидиффузионным слоем. 'Могут быть использованы гран улы, имеющие размер, обеспечивающий 100-200 гранул в 1 г питательного вещества. Используемые гранулы могут быть ярко окрашены. Структурирующим агентом для аэрации может быть солома. Возможно распыление олеофильного питательного вещества по поверхности обрабатываемой почвы, затем распределение структурир ующего агента и гидрофильного питательного вещества, а затем перемешивание обрабатываемой почвы для получения тонкой смеси всех компонентов Распределение структурир ующего агента и гидрофильного питательного вещества могут проводить в течение промежутка времени не более 7 дней Обрабаты ваемая почва может остава ться на месте до снижение концентрации углеводорода до желаемого уровня. Почву можно вынимать и оставлять в валках до снижения концентрации угле водорода до желаемого уровня. Исто чником втори чны х пита тельны х ве ще ств для микроорганизмов, в о лео фильной форме, являются микроэмульсии питательных ве ществ N/P-типа в водном растворе, вне шняя фаза которых состоит из органического растворителя, растворяющего жиры. Исто чником втори чны х пи тате льны х веществ в гидро фильной форме является удобрение N/P/К-типа, или более просто, N/P/O-типа, так как введение калия обычно не является необходимым для искомых условий биоразрушения Для того, чтобы применить изобретение более легко, в соответствии с принципами, изложенными ниже, предпочтительно иметь по меньшей мере два состава , например один 18/1/0 и другой 15/7/0. Настоящее удобрение применяют в медленно выделяющейся форме для того, чтобы избежать слишком быстрого вымывания осадками Только природная диффузия питательных ве ществ обеспечивает установление идеальных усло вий местного распределения вторичных пи тательных ве ществ до точки осаждения углеводородных загрязнений. Желательно также достичь наилучше го равномерного распределения зерен гидрофильного питательного ве щества в почве, для че го эти зерна должны быть меньше, чем зерна обычных удобрений. В то время как обычные удобрения содержат 30 гранул на грамм, гидрофильные питательные вещества настояще го изобретения имеют 100-200 гранул на 1 г. Более то го, они должны быть ярко окрашены для того, чтобы сделать и х распределение видимым в ходе распределения в обрабатываемой почве. Агент аэрации почвы облегчае т удаление загрязнений аэробными бактериями. Для этого применяют древесные стружки или опилки, сердцевины кукурузного початка или солому. Солома, особенно солома злаковых культур, особенно интересна, поскольку является гидрофобным материалом, причем это свойство используется при изготовлении соломенных крыш. Отмечено, что если солому смешать с почвой, загрязненной углеводородами, то она стабилизирует часть углеводородов, находящи хся в условиях, благоприятных для аэробного биоразрушения, а именно в полостях соломенных тр убок. Ме ханизм, вероятно, улучшае тся в присутствии повер хностноактивных веществ, вносимых с микроэмульсией питательных веществ в гидрофобной форме Скорость и конечный результат способа удаления загрязнений, следовательно, значительно улучшается. Для осуществления способа первым необ ходимым условием является присутствие соот ветствующей бактериальной флоры (Pseudomonas Cichoni, Rhodococcus Fascians, Athrobactus divers, и т.д.). Подтверждение наличия бактерий осуществляют подсчетом бактерий в 27573 твердой аэробной среде в чашке Петри За тем проводят внесение в почву углерода, азота и фосфора и анализируют быстро наличие углеводородов, таких как алифатические углеводороды, разложение которых происходит относительно быстро (в течение 6 месяцев) и ароматические углеводороды, разложение которых длится дольше (8-12 месяцев для ароматически х и 16 месяцев для полициклических углеводородов). Из эти х данных определяют дозировку олео фильных и гидрофильных питательных ве ществ для достижения общего содержания в почве C/N/P оптимального значения, приблизите льно равного 100/20/1. В качестве начального значения используют распределение олеофильное питательное вещество/гидрофильное питательное вещество 10/90. Чем больше углеводород содержит ароматических и /или полициклических углеводородов, тем больше возрастает отношение. Для обрабо тки земли сначала подают по гибкому рукаву или разрабатывают олео фильное питательное ве ще ство , предпочти тельно в концентрированной форме. Если углеводное загрязнение значительно, то участок оста вляют до те х лор, пока начальный черный цвет почвы не ста нет коричневым или желто-коричневым. Обычно это изменение требуе т два-семь дней. За тем возвра щаются к уча стк у и нанося т солом у в количестве 0 ,1-5% в зави симости от физи чески х характери стик почвы и гран улиро ванное гидро фильное питательное вещество в определенной дозе. За тем следуе т интенси вное перемешива ние любой обычной машиной , сельско хозяйственной или промышленной. В случае умеренно загрязненных почв распределение олеофильных питательны х ве ще ств и соломы вместе с гидро фильными питательными веществами проводится одновременно. Можно оставить почву под паром или вскопать ее и сохранить ее в валках, в зависимости от того, как будет использоваться участок. Биологический процесс происходит в течение различного периода времени, обычно от 6 до 18 месяцев в зависимости от интенсивности загрязнения и природы загрязняющих углеводородов. За развитием биологического загрязнения следят, отбирая пробы и измеряя количество угле водорода. Земля считается незагрязненной, если уровень углеводородов составляет ниже 500 мг/кг по стандарту AFNOR NFT 90114 (уро вень данных может изменяться в зависимости от требований). Пример 1. Участок загрязнен моторными смазками и сливаемыми маслами. Средняя доза углеводородов составляла 62 г на кг почвы . Тест на присутствие аэробных бактерий считается положительным,, если почва в целом содержит 4x10 бактерий на грамм почвы. Использовали следующие условия обработки: Олеофильное питательное вещество , продук т о т комп ани и С ЕС А SA. п о д на з ван ием INIPOL EAP22, который является микроэмульсией . N/P 10/1, имеющей плотность 0,996, расход 100 г/м г, солома, распределяемая в количестве 1 % по объему, 4 гидрофильное питательное вещество , состав N/P/K 15/7/0 от компании СЕСА S А под названием INIPOL SP2 в виде темно-зеленых комков (200 гранул/г), защи щенных антидиффузионным слоем, расход 1000 г/м 2 Олеофильное питательное вещество распределяют пульверизатором по поверхности почвы и место оставляют под паром на 8 дней. Затем вручную распределяют солому (1 % по объему) и зерна гидрофильного питательного вещества. Смешивание с землей проводят культиватором за три следующи х др уг за др угом раза до получения однородной смеси. Ма тери ал за тем вын имают и поме ща ют в валки 5 м шириной, 25 м длиной и 1 ,5 м высотой , созданные на пло щади , за щи щенной геомембраной. Определяют изменение в содержании угле-. водорода (см табл.1). Через 8 мес. восстановленн ую землю возвращают на место. Пример 2. Обрабатываемая почва была загрязнена растворителями для красок. После первой обработки места олеофильным барабаном (патент Франции № 2528412) для удаления углеводородов с поверхности, среднее содержание углеводорода в почве было 965 мг/кг, из которых 57 мг/кг составлял толуол Бактериальный тест определил присутствие аэробных бактерий, пригодных для разрушения легкой ароматики (3x10 бактерий на грамм почвы). Условия обработки были следующими: распыление олеофильного питательного вещества INIPOL EAP22 в количестве 100 г/м 2, добавление гидрофильного питательного вещества соста ва N/P/K 18/1/10 от компании СЕСА S. А. под названием INIPOL SP1 в количестве 500 г/м 3; трехразовое перекапывание с почвой. Обработанный материал вынимают и помещают в 10 валко в 5 м ширины, 50 м длины и 1,5 м высоты, созданных на водозащитном участке. Несколько перфорированных труб помещали в середину валка для вентиляции материала. Изменения были следующими (см. табл. 2). * Через 6 месяцев почва, счи тавшаяся загрязненной, была использована снова и разбросана по участку. Способ можно применять для обработки земли, где присутствие бактерий, способных выполнять биоразрушение, неочевидно. Способ также применим к стерильным загрязненным почвам, которые сначала должны быть засеяны бактериями. Способ восстановления почвы также применим для устранения химических загрязнений, например, красок или других биоразрушающи хся соединений 27573 Таблица 1 Изменение полного содерж ания углеводорода (млн') с течением времени Длительность Исходное содерж ание Через 2 месяца Через 4 месяца Через 6 месяцев Через 8 месяцев Зона 1 62028 27765 5031 939 114 Таблица 2 Время Начальное содержание Через 1 мес. Через 3 мес. Через 6 мес. Всего углеводородов (ч/млн) 965 895 382 48 Толуол (ч/млн) 57 меньше начального Тираж 50 екэ. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Уж город, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03