Спосіб біоремедіації полігонів твердих побутових відходів

Реферат: Запропоновано спосіб біоремедіації полігонів твердих побутових відходів, що включає операцію рекультивації полігона твердих побутових відходів, при цьому, подальшу обробку твердих побутових відходів проводять шляхом біологічного знешкодження органічних екотоксикантів ґрунту, причому спочатку проводять активацію аборигенної мікрофлори з одночасним внесенням до тіла полігону компонентів з базовою основою біорозчинів глюкози, ензимів, поверхнево-активних речовин, іммобілізаторів із заздалегідь очищеним, шляхом пропускання через реактор очищення, фільтратом, з одночасним осадженням мулу, і створенням оптимального середовища для розвитку мікроорганізмів. UA 100075 C2 (12) UA 100075 C2 UA 100075 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до технології переробки побутових відходів і може бути використаний для переробки промислового сміття міських звалищ до повної їх ліквідації. Забруднення навколишнього середовища вимагає вживання адекватних заходів для запобігання цьому процесу і ліквідації вже існуючих осередків забруднення. Відомий спосіб отримання брикетованого палива з побутового сміття, що включає змішання сміття з водою, відділення нерозчинного осаду, формування брикетів з в'язкою горючої маси, що залишилася, і сушіння брикетів, причому суміш сміття з водою в масовому відношенні 1:(2…8) кип'ятять протягом 0,5-1,5 години і відварену масу витримують до розшаровування на нерозчинний осад і в'язку горючу масу, при цьому сушіння брикетів ведуть при 100 °C [SU 1713925 А1. Спосіб отримання брикетованого палива з побутового сміття. (НВО ''Камінь і силікати", Е.А. Гогинян, Р.А. Оганесян і ін.), 22.01.90 (аналог на спосіб і пристрій).]. Недоліком відомого способу переробки сміття є значні енерговитрати на кип'ятіння сміття у воді і сушіння в'язкої маси, велика тривалість процесу сушіння, а також велика дорожнеча термообробки органічної частини сміття при кип'ятінні. Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, за технічною суттю, призначенням і результатом, що досягається, є Спосіб переробки сміття міських звалищ (Патент Російської Федерації № RU2253668, опуб. 2005). який містить у собі операцію рекультивації полігону твердих побутових відходів (ТПВ). Згідно з цим відомим способом, додатково проводять екскавацію сміття із звалища, сортування сміття з відділенням металевого лому, каменів і будівельних відходів, що не згорають, брикетування після сортування залишків сміття. Після профілізації територію звалища розбивають на технологічні майданчики, які посипають торфом і деревною тирсою, сортування сміття ведуть шляхом пошарової циклічної поверхневої переробки технологічних майданчиків іклами роторних корчувачів торф'яних пнів. Недоліком цього існуючого способу є неможливість його здійснення у відкритому (аборигенному) середовищі, що приводить до неможливості використання даної технології при розсіяному забрудненні, як у випадку з пестицидами, вживаними на величезних площах в практиці сільського господарства, забрудненнями нафтою і нафтопродуктами великих територій, тринітротолуолом, яким забруднені полігони і стрільбища, обробки полігонів ТПВ. Це пояснюється тим, що для здійснення способу необхідно провести ряд підготовчих операцій по екскавації сміття із звалища, сортуванню сміття з відділенням металевої ломи, каменів і будівельних відходів, що не згорають, брикетуванні після сортування залишків сміття і так далі. Сам процес також є складним з причини необхідності примусової обробки ТПВ шляхом пошарової циклічної поверхневої переробки технологічних майданчиків з одночасним перемішуванням торфу і деревної тирси із сміттям і так далі У основу винаходу, що заявляється, поставлена задача розширення області його застосування шляхом можливості здійснення переробки ТПВ у відкритому (аборигенному) середовищі. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб біоремедіації полігонів твердих побутових відходів включає операцію рекультивації полігону твердих побутових відходів. Відповідно до способу, що заявляється, подальшу обробку твердих побутових відходів проводять шляхом біологічного знешкодження органічних екотоксикантів ґрунту. Спочатку проводять активацію аборигенної мікрофлори з одночасним внесенням до тіла полігону певних компонентів з базовою основою біорозчинів глюкози, ензимів, поверхнево-активних речовин, іммобілізаторів із заздалегідь очищеним шляхом пропускання через реактор очищення фільтратом, з одночасним осадженням мула, і створенням оптимального середовища для розвитку мікроорганізмів. Згідно з одним з варіантів здійснення способу, активацію мікрофлори проводять механічним рихленням і внесенням до тіла полігону, в окремих глибоких місцях, композитних розчинів з можливістю забезпечення аеробного середовища в закритих пластах ґрунту, а прискорення міграції мікроорганізмів проводять шляхом ферментативного каталізу і пенетрацї. Згідно ще одному варіанту здійснення способу, додатково проводять диспергування нафтоорганічних забруднень і внесення культур мікроорганізмів (бактерій), а також нижчих форм грибів. У способі, що заявляється, досягається задача розширення області його застосування шляхом можливості здійснення переробки TUB у відкритому середовищі за рахунок застосування процесу біоремедіації "In situ" (безпосередньо на місці), який включає комплекс розробок і технологій, завданням яких є використання біохімічного потенціалу аборигенних, адаптованих або модифікованих біологічних систем, перш за все мікроорганізмів, для деградації і детоксикації полютантів. В порівнянні з відомими методами очищення навколишнього середовища від забруднення, біоремедіація ефективніше і дешевше. Альтернативи біоремедіації поки не існує. 1 UA 100075 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Процеси біоремедіації можуть здійснюватися природними мікроорганізмами шляхом стимуляції біодеградативної активності цих мікроорганізмів. Якщо в ґрунті, воді, шарах звалищ, забруднених ксенобіотиками, відсутні мікроорганізми, здібні до деградації даних з'єднань, застосовують інтродукцію (ін'єкція, внесення) туди мікроорганізмів-біодеструкцій. У тому випадку, коли при біоремедіації використовуються біопрепарати, то мова йде про розробці і адаптації декількох технологій. Метою першої технології є внесення препаратів з мікроорганізмами, які використовуватимуться при здійсненні другого біотехнологічного процесу, - власне біоремедіації. На відміну від промислової біотехнології, де є можливість витримувати всі параметри технологічного процесу, біоремедіація здійснюється у відкритій системі, тобто в навколишньому середовищі. Тому в набагато більшому ступені успіх процесу біоремедіації залежить від критичної маси знань, досвіду, методів і, нарешті, різноманітності мікроорганізмів, здатних здійснювати реакції біоремедіації. Шляхом використання в процесі реалізації способу різних розчинів, є можливість адаптації способу в кожному випадку і конкретному об'єкту, на який буде створений технологічний регламент на основі інженерно-пошукових і геологічних робіт. Таким чином, суть пропонованої технології відновлення забруднених екосистем полягає в максимальній мобілізації внутрішніх ресурсів екосистеми на відновлення своїх первинних функцій. Природні процеси відновлення природних систем вельми тривалі за часом. Стимулювання ґрунтової мікрофлори безпечними біологічно активними препаратами є одним з перспективних способів рекультивації і регенерації. На малюнку показана технологічна схема процесу на ділянці біоремедіації полігону ТПВ. Спосіб реалізують таким чином. Спочатку проводять активацію аборигенної мікрофлори з одночасним внесенням до тіла полігону компонентів з базовою основою розчинів глюкози, ензимів, поверхнево-активних речовин із створенням оптимального середовища для розвитку мікроорганізмів. Одночасно здійснюють механічне рихлення і внесення (ін'єкцію) до ґрунту в окремих глибоких місцях композитних розчинів з можливістю забезпечення аеробного середовища в закритих пластах ґрунту (див фігуру). Прискорення міграції мікроорганізмів проводять шляхом ферментативного каталізу і пенетрації (прискорювання проникнення). Операції біоремедіації, рекультивації і регенерації території полігону ТПВ забезпечують зниження навантаження на навколишнє середовище на локальній території, дозволяють використовувати речовини, наявні на місці, мають задані корисні властивості, необхідні для гігієнічно ефективного і екологічно безпечного вирішення ряду гострих екологічних проблем. Застосування даного способу, що заявляється, прискорює біодеструкцію в 30-40 разів. Ефективність біорозкладання органічних забруднювачів складає від 80 до 95 %. Використання в способі культур мікроорганізмів (бактерій), а також нижчих форм грибів також сприяє більш ефективній переробці ТПВ. Так, дріжджі Candida розкладають ароматичні з'єднання, Candida sp. поглинає гас, Candida liprolytica - сиру нафту. Органіка на поверхні деструктурується на Actmomycor elegans і Geotrichuin marium. Таким чином в способі, який заявляється, вирішується задача розширення області його застосування шляхом можливості здійснення переробки ТПВ у відкритому (аборигенному) середовищі. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 1. Спосіб біоремедіації полігонів твердих побутових відходів, що включає операцію рекультивації полігона твердих побутових відходів, який відрізняється тим, що подальшу обробку твердих побутових відходів проводять шляхом біологічного знешкодження органічних екотоксикантів ґрунту, причому спочатку проводять активацію аборигенної мікрофлори з одночасним внесенням до тіла полігону компонентів з базовою основою біорозчинів глюкози, ензимів, поверхнево-активних речовин, іммобілізаторів із заздалегідь очищеним, шляхом пропускання через реактор очищення, фільтратом, з одночасним осадженням мула, і створенням оптимального середовища для розвитку мікроорганізмів. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що активацію мікрофлори проводять механічним рихленням і внесенням до ґрунту, в окремих глибоких місцях, композитних розчинів з можливістю забезпечення аеробного середовища в закритих пластах ґрунту, а прискорення міграції мікроорганізмів проводять шляхом ферментативного каталізу і пенетрацї. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що додатково проводять диспергування нафтоорганічних забруднень і внесення культур мікроорганізмів (бактерій), а також нижчих форм грибів. 2 UA 100075 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3