Спосіб біологічної утилізації нафтошламового амбару, спосіб екологічного екранування території бурової свердловини з біоремедіацією грунту
Номер патенту: 79436
Опубліковано: 25.06.2007
Автори: П'ятчанін Сергій Васильович, Андрющенко Олена Іванівна, Дубров Євгеній Валерійович, Дуброва Ольга Андріївна, Дубров Юрій Валерійович
Формула / Реферат
1. Спосіб біологічної утилізації нафтошламових амбарів, що полягає в обробці масиву нафтовмістких речовин, пластових вод, берегової лінії та придонних відкладень нафтошламових амбарів біологічними та хімічними речовинами, який відрізняється тим, що у амбар по всьому об'єму послідовно вносять у вуглеводневу масу нафтошламового амбару щонайменше один концентрований біокаталізатор деструкції вуглеводнів, щонайменше один сорбент і/або розпушувач, щонайменше один біологічний каталізатор асиміляції вуглеводнів і щонайменше один буферний стабілізатор для створення гомогенізованої маси, причому вносять в гомогенізовану масу амбару щонайменше один препарат вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів, після цього витримують отриману масу до деструкції щонайменше 47% вуглеводневих шламів протягом 1-18 місяців.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед внесенням у гомогенізовану і розпушену масу щонайменше одного препарату вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів здійснюють адаптацію концентрованих каталізаторів і/або мікроорганізмів-деструкторів і/або ґрунтових препаратів до хімічного і мікробіологічного складу вуглеводневих шламомас.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як концентровані біокаталізатори використовують суміш водоростей, наприклад Spirulina, Chlorella, і/або біогенів, які представлені сполуками азоту, фосфору, мікроелементними добавками, і/або ензимів, які представлені протеазами, амілазами і целюлазами.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як препарати-деструктори застосовують в асоціативній композиції препарати "Деворойл" і/або "Динал", і/або "Путидойл", і/або "Родотрин", і/або "Десна", і/або "Олеворин", і/або "Еконад", і/або будь-який препарат, який містить не менше одного штаму мікрорганізму-деструктора.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як сорбент або розпушувач використовують вермикуліт і/або цеоліти, і/або бентоніти, і/або клиноптилоліт, і/або монтморилоніт, і/або сапоніт, і/або грунт, і/або грунт, і/або пісок, і/або глину, і/або дефекат (відходи цукрових заводів), і/або вапно, і/або відходи фільтрації виробництва препаратів мікробіологічного синтезу (перліт +біомаса мікрофлори), і/або буре вугілля, і/або деревинну стружку (тирсу), і/або солому, і/або торф, і/або перліт, і/або біодобриво "Екобіом" ("Перетворювач-У"), і/або меліорант "Мілігран", і/або компостовані відходи тваринництва та птахівництва, і/або перегній або їх суміші.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як біологічні каталізатори асиміляції вуглеводнів використовують, наприклад, суміш відходів виробництва препаратів мікробіологічного синтезу, сильвініт кристалічний, серпетеніт, дефекат.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як буферний стабілізатор для створення гомогенної маси використовують, наприклад, кротоніліден-дисечовина, ізобутилен-дисечовина, оксамід гранульований.
8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що у вигляді ґрунтових препаратів (ґрунтових кондиціонерів) одноразово або порційно використовують препарати та основі ґрунтової мікрофлори - азотовіт і/або нітрагін, і/або фосфонітрагін, і/або агробактерин і/або будь-який препарат, який містить не менше одного штаму мікроорганізму ґрунтової мікрофлори.
9. Спосіб екологічного екранування бурової свердловини з біоремедіацією ґрунту, що передбачає внесення засобу для екранування свердловин і бурових амбарів, який відрізняється тим, що як вказаний засіб використовують деструктований шламосубстрат (ДШС), отриманий у результаті реалізації способу утилізації нафтошламового амбару за пп. 1-8.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що ДШС одержують та вносять у кількості не менше 40 т/га на територію бурової свердловини при температурі від - 20°С до + 47°С.
Текст
1. Спосіб біологічної утилізації нафтошламових амбарів, що полягає в обробці масиву нафтовмістких речовин, пластових вод, берегової лінії та придонних відкладень нафтошламових амбарів біологічними та хімічними речовинами, який відрізняється тим, що у амбар по всьому об'єму послідовно вносять у вуглеводневу масу нафто шламового амбару щонайменше один концентрований біокаталізатор деструкції вуглеводнів, щонайменше один сорбент і/або розпушувач, щонайменше один біологічний каталізатор асиміляції вуглеводнів і щонайменше один буферний стабілізатор для створення гомогенізованої маси, причому вносять в гомогенізовану масу амбару щонайменше один препарат вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів, після цього витримують отриману масу до деструкції щонайменше 47% вуглеводневих шламів протягом 1-18 місяців. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед внесенням у гомогенізовану і розпушену масу щонайменше одного препарату вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів здійснюють адаптацію концентрованих каталізаторів і/або мікроорганізмів-деструкторів і/або ґрунтових препаратів до хімічного і мікробіологічного складу вуглеводневих шламомас. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як концентровані біокаталізатори використовують суміш водоростей, наприклад Spirulina, Chlorella, 2 (19) 1 3 79436 4 вказаний засіб використовують дестр уктований шламосубстрат (ДШС), отриманий у результаті реалізації способу утилізації нафтошламового амбару за пп. 1-8. 10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що ДШС одержують та вносять у кількості не менше 40 т/га на територію бурової свердловини при температурі від - 20°С до + 47°С. Винахід відноситься до нафтовидобувної галузі, зокрема до ліквідації нафтошламових амбарів та нафтозабруднень в амбарах та на території бурових свердловин із наступною біоремідіацією їх грунту. Наявні на даний час в Україні способи ліквідації нафтошламів в амбарах 3 і 4 класів (т.зв. світлих нафтопродуктів та нафтоосадів): хімічні, термічні, механічні та біологічні. Вказані способи (крім біологічних) є трудоємними, мають високу вартість і часто самі представляють екологічну загрозу, оскільки в них використовуються хімічні реагенти, коагулянти, ПАР і флокулянти тощо, такі як залізний купорос FeSО4, сірчанокислий алюміній Аl2 (SO4)3 , фосфогіпс, активна кремнієва кислота, катіоніти К-4, К-6, ВА-2 тощо. Вказані способи можуть порушувати осмотичний тиск середовища, створювану природою рівновагу і процеси самоочищення у кожному амбарі та його території. Наявні способи боротьби із вказаними полютантами (забруднювачами) мають, хоча і швидкі, але неконтрольовані та непередбачувані наслідки. Як показав практичний досвід (1993-2002pp.), після застосування вищевказаних реагентів надзвичайно важко реанімувати об'єкти навіть біологічними методами - тому що виконується по суті лише вичленення забруднення і не вирішується практично проблема його подальшої утилізації і біоремідіації (реанімації, рекультивації) території. Найбільш близьким до способу біологічної утилізації нафтошламових амбарів є відомий спосіб обробки нафтового шламу [патент RU 2198747], який полягає в обробці шламу біологічними і хімічними речовинами, а саме перед змішуванням з мікроорганізмами і біостимулятором в нафтовий шлам додають чистий грунт і деревну тирсу, при цьому як мікроорганізми використовують штам бактерій Bacillus sp. BHIICXM 132, а як біостимулятор - білкову кормову добавку „Біотрин" з подальшим проведенням періоду інкубації. При цьому нафтошлам, гр унт і тирсу змішують, а після періоду інкубації, не менше 50 діб, проводять додаткову обробку біостимулятором. Недоліком цього способу є те, що неможливо використовува ти цей спосіб при великих об'ємах нафтошламу (нафтошламових амбарів), велика трудомісткість способу (змішування шламу із наповнювачами), необхідно використовувати велику кількість чистого грунту, а також великий строк реабілітації шламу. Задача способу біологічної утилізації нафтошламових амбарів полягає у тому, що шляхом розробки нового технологічного процесу ліквідації нафтовмішуючих речовин, забезпечити отримання екологічно безпечного субстрату на основі вугле водневих мас і пластових вод нафто шламових амбарів, тобто біологічним способом утилізува ти нафтошламовий амбар в цілому, рекультивува ти його територію і застосувати одержаний субстрат для екологічного екранування бурових свердловин. Задача вирішується тим, що спосіб біологічної утилізації нафтошламових амбарів полягає в обробці всього вмісту нафто шламових амбарів біологічними і хімічними речовинами, відповідно до винаходу, послідовно вносять ефективну кількість у вуглеводневу масу нафто шламового амбару щонайменше одного концентрованого біокаталізатора деструкції вуглеводнів, вносять ефективну кількість щонайменше одного сорбенту і/або розпушувача, щонайменше ефективну кількість одного біологічного каталізатора асиміляції вуглеводнів і щонайменше ефективну кількість одного буферного стабілізатора для створення гомогенізованої маси, вносять ефективну кількість в гомогенізовану масу амбару щонайменше один препарат вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів, після цього витримують отриману масу до деструкції вуглеводневих шламів щонайменше 47% протягом 1-18 місяців. Перед внесенням у гомогенізовану і розпушену масу щонайменше одного препарату вуглеводеньокислюючих мікроорганізмів здійснюють адаптацію концентрованих каталізаторів і/або мікроорганізмів-деструкторів і/або ґрунтових препаратів до хімічного і мікробіологічного складу вуглеводневих мас і пластових вод. У якості концентрованих біокаталізаторів використовують суміш водоростей і/або біогенів, і/або ензимів. У якості препаратів-деструкторів застосовують в асоціативній композиції препарати „Деворойл”, і/або „Динал”, і/або „Путидойл”, і/або „Родотрин”, і/або „Десна”, і/або „Олеворин”, і/або „Еконад” і/або будь-який препарат, який містить не менше одного штаму мікроорганізму-деструктора. В якості сорбенту або розпушувача використовують вермикуліт, і/або цеоліти, і/або бентоніти, і/або кліноптиллоліт, і/або монтморилоніт, і/або сапоніт, і/або грунт, і/або пісок, і/або глину, і/або дефекат (відходи цукрових заводів), і/або вапно, і/або відходи фільтрації виробництва препаратів мікробіологічного синтезу (перліт + біомаса мікрофлори), і/або буре вугілля, і/або деревинну стружку (обпилювання, тирсу), і/абосолому, і/або торф, і/або перліт, і/або біодобриво „Екобіом” („Перетворювач-У”), і/або меліорант „Міллігран”, і/або компостовані відходи тваринництва та птахівництва, і/або перегній або їх суміші. В якості біологічних каталізаторів використовують азотні, і/або протеїнові, і/або протеїндепонуючі, і/або фосфорні сполуки. У вигляді ґрунтових препаратів (ґрунтових кондиціонерів) одноразово чи порційно використовують пре 5 79436 парати на основі ґрунтової мікрофлори - азотовіт, і/або нітрагін, і/або фосфонітрагін, і/або азотобактерин і/або будь-який препарат, який містить не менше одного штаму мікроорганізму ґрунтової мікрофлори. Даний спосіб є нестандартним (у порівнянні із наявними способами) і водночас природнішим рішенням при наступних діях: - біологічна утилізація нафтошламових амбарів; - реабілітація (біоремідіація) забруднених нафтопродуктами грунтів; - реабілітація (рекультивація) засолених грунтів; - екологічне екранування бурових свердловин і т.д. за рахунок використання органо-мінеральних субстратів пролонгованої і селективної дії на основі продуктів біодеструкції нафтошламів. Задіяні в способі біоутилізації нафтошламів інгредієнти попереджують попадання потенційно токсичних катіонів/аніонів вихідних сполук в гр унтові води і біомасу рослин; при цьому поліпшується структура грунту і підвищується продуктивність рослин (наявність гумінових речовин - аліфатичних жирних кислот тощо). Екологічний аспект даного винаходу підсилюється також тим, що кінцевий субстрат біологічної утилізації вуглеводневих шламів (вік вихідних мас 15-40 років) є ефективним засобом для екологічного екранування бурових свердловин. Біохімічний, мікробіологічний склад та агрегатний стан вказаного субстрату дозволяє протягом функціонування бурового амбару забезпечити відповідність грунту агроямічним нормативам. Селективна деструкція вуглеводнів (в/в) до 4045% - це антропогенна інтенсифікація природних процесів деструкції в/в і одержання безпечного для навколишнього середовища субстрату. У випадку із сирими нафтами це дуже перспективний напрямок, тому що навіть без втручання людини і препаратів природа сама достатньо швидко утилізує невеликі нафтозабруднення - за один-два сезони. У випадках швидкого застосування біодеструкторів (від +37°С до -10°С ) грунт і посіви не страждають і відновлюються протягом 7-20 діб. Екологічні заходи нафтовидобутку до недавнього часу представлялися механічними, термічними і хімічними методами ліквідації аварійних викидів нафти і використанням у галузевому технологічному циклі поверхневого шару вуглеводнів нафтошламових амбарів, виплатою штрафів тощо. Крім того, використання поки що неліквідної анаеробної органо-мінеральної сировини (вуглеводневих шламових мас) за даним винаходом може допомогти комплексно вирішити наявні проблеми і перспективи, у т.ч. ліквідацію нафтошламового амбару і екологічне екранування бурових свердловин із поверненням грунтів у природокористування, що створює замкнутий цикл нафтовидобутку. Найбільш близьким до способу екологічного екранування бурових свердловин із біоремідіацією грунту від нафтови х забруднень [патент RU 2170149], який полягає в обробці грунті адаптова 6 ної до вуглеводнів нафти бактеріальною культурою в суміші з біостимулятором. Як адаптована бактеріальна культура використовується штам бактерій Bacillus sp. (BHIICXM 132), а як біостимулятор - білкову кормову суміш „Біотрин”. Недоліком цього технічного рішення є те, що значна частина суміші бактеріальної культури та біостимулятора гине під дією зовнішніх факторів (ультрафіолетове опромінення, температура зовнішнього середовища тощо), а це в свою чергу призводить до розтягування у часі процесу нейтралізації території біля бурових свердловин. Задача способу екологічного екранування території біля бурових свердловин (у т.ч. і бурових амбарів) з біоремідіацією грунту полягає у тому, що шляхом розробки нового технологічного процесу обробки всього масиву території біля бурової свердловини, що містить біоутилізовані нафтовмісні речовини тощо сформованим субстратом забезпечити екологічну безпеку цієї порушеної і забрудненої території тим самим ремідіацію (рекультивацію) прилеглої до свердловини території. Задача вирішується тим, що спосіб екологічного екранування території бурових свердловин із біоремідіацією грунту передбачає внесення засобу для екранування свердловин, відповідно до винаходу, а як вказаний засіб використовують деструктований шламосубстрат на основі всього вмісту нафтошламового амбару (ДШС) отриманий в результаті реалізації способу утилізації нафтошламового амбару. Субстрат вносять у кількості не менше 40т/га на територію бурової свердловини (у т.ч. буровий амбар) при температурі від -20°С до +47°С. При внесенні в буровий амбар кінцевого субстрату відмічено зміну pH до нейтрального та збільшення протеїндепонуючої біоти, азотфіксаторів, актиноміцетів та ін. вказане підтверджує створення біологічного фільтру. При внесенні кінцевого субстрату в грунт території нафтошламового амбару (яке відіграє роль технологічного майданчика) відмічено значне збільшення ризосферної та епіфітної біоти непатогенного типу. Мікроорганізми забезпечують мінералізацію органічних речовин і мобілізацію речовин утилітів безпосередньо у зоні поглинання поживних речовин кореневої системи рослин. Крім того, вони виділяють в цю зону велику кількість гетероауксинів, гіббереліноподібних сполук, вітамінів, амінокислот та інши х факторів росту. Ці стимулятори росту посилюють ферментативні процеси в рослинах, активізують кореневе живлення і забезпечують більш високий енергетичний обмін речовин в рослинах. В склад мікрофлори ризосфери корінних (природних) трав технологічного поля входять також і гриби. Вони створюють навколо кореня чехол із гіфів, так звану мікоризу. Мікориза приймає найактивнішу участь в забезпеченні рослин амінокислотами, мінеральними речовинами і водою. Вони поглинають і утилізують (асимілюють) продукти екзоосмосу коріння, переробляють речовини, які пригнічують розвиток рослин. Відмічено, що на 7 79436 задіяних грунта х деякі види грибів уповільнюють свій розвиток (наприклад, Rhizoctonia solani, Verticillium dahliae vor. zanatum, Aspergülusfumigatus, Fusarium solani, Mortierella alpina), а інші - Trichoderma viride, Pyrenocheta sp., Volitella ciliata, Scopulariopsis stercoraria - інтенсивно розвивались. Взаємозв'язок між ризосферними мікроорганізмами, мікоризою та рослинами розглядали як невід'ємну складову відновлення біоциклів у гр унті та екосистемі, які знаходилися на початковому етапі в контакті з утилізованими вуглеводнями нафти. В процесі виконання робіт специфічних відмінностей від вихідного спектру штамів не виявлено, але їх титри виросли. Встановлено, що мікрофлора коренів тестових аборигенних видів рослин явно відрізняється від мікрофлори грунту як по кількісному, так і по якісному складу. При цьому використовували класичні методи виявлення і виділення ризосферних організмів (методи Μ.Α. Красильнікова, О.Ф. Берьозової, Е.С. Теппер та ін.). Природна рослинність після ремідіації (рекультивації) на грунті шламових і бурови х амбарів мала більш високі фіто- і агрохарактеристики у порівнянні з еталонною флорою на контрольному полі, на якому не було будь-якого вторгнення в екосистему. Одиниці рослинності на місці корінних спільнот мають різну ступінь гемеробності, яка відтворює різні рівні використання території. Винахід реалізується (і реалізований при біологічній утилізації нафтошламових амбарів, екологічного екранування територій бурових свердловин з біоремідіацією грунту в рамках регіональної адаптації на об'єктах нафтовидобувної галузі України ( Долинське УБР, НГВУ „Бориславнафтогаз", НГВУ „Охтирканафтогаз"). Характеристика бурової свердловини (об'єкту): Буровий амбар. Об'єм ~ 500м 3. Ґрунтовий котлован (резервуар-відстійник) з буровими шламами та нафтомасами - поверхнева плівка в/в, бурові води та шлами, нафтомаси в осадах. Результати досліджень вмісту і структурногрупового складу нафтопродуктів у зразках грунту Детальний аналіз структурно-групового складу гексанових екстрактів в зразках грунту показав, що на долю парафінових вугле воднів прийшлося 44,4%. Процес утилізації нафтошламового амбару проводять наступним чином. Спочатку вносять щонайменше один концентрований біокаталізатор деструкції вуглеводнів, в якості якого використовують наприклад Spirulina, Chlorella, бактеріальні ензими (декарбоксилаза, протеази), біогени (аміачна вода (25% р-н),вапняно-аміачна селітра, плав, суперфосфат), в ефективній кількості, що дорівнює концентрації до 10%. Після чого вносять щонайменше один сорбент і/або розпушувач наприклад вермикуліт, перліт, цеоліти, бентоніти в ефективній кількості, що дорівнює 3-9%. Вносять щонайменше один біологічний каталізатор асиміляції вуглеводнів наприклад суміш відходів виробництва препаратів мікробіологічного синтезу, сильвініт кристалічний, серпетеніт, дефекат, в 8 ефективній кількості, що дорівнює до 15кг/1т шламу). Вносять також щонайменше один буферний стабілізатор для створення гомогенної маси наприклад кротоніліден-димочевина (КДМ), ізобутилен-димочевина (ІБДМ), оксамід гранульований в ефективній кількості, що дорівнює до 7кг/1т шламу. А на кінець вносять в гомогенізовану масу амбару щонайменше один біопрепарат-деструктор (на основі вуглеводеньокислюючої мікрофлори) наприклад „Кодекс”, „Деворойл”, „Еконад”, „Динал” та ґрунтовий препарат (на основі ґрунтової мікрофлори) наприклад азотобактерин, фосфонітрагін, в ефективній кількості, що дорівнює титру 10 7108кл/мл. Після обробки біопрепарами та сорбентами за регламентом технології утилізації нафтошламових амбарів вміст ароматичних сполук в середньому зменшився в 3,4 рази, а кисневмісних - в 3,5 рази. Враховуючи одержані результати, які показують динаміку біоутилізації нафтошламів за перший технологічний етап, можна сказати, що у наданих зразках після первинної обробки та компостування зменшився вміст різних типів сполук нафтового походження. Значна частина вуглеводнів потерпіла біохімічні зміни в результаті метаболізму наявної та селективної субстратспецифічної біоти та внесення сорбентів, і перетворилася за біологічно обґрунтований період (від 4-9 місяців) в аліфатичні жирні кислоти або кислоти гумінові іншої структури. Середні проби грунту для агробіохімічних аналізів відбирали в трьох повтореннях кожного варіанту. В них визначали рН с і рН в, Нr, легкогідролізований азот, рухомий фосфор, обмінний калій тощо. Грунт з території нафтошламового амбару факельного господарства: чистий дерновопідзолистий супіщаний грунт до завантаження майданчика ДШС та гомогенізованою шламомасою характеризувався середньо-кислою реакцією ґрунтового розчину (рНс - 4,1, рНв - 5,3) та середніми показниками гідролітичної кислотності. Основні елементи живлення: азот, що легко гідролізується, рухомий фосфор, обмінний калій відповідають градаціям низької забезпеченості. При помірному навантаження ДШС в межах 3050т/га фізико-хімічні показники змінюються не значно, проте посилюються процеси трансформації азоту, внаслідок чого вміст азоту, що легко гідролізується, підвищувався у 2 рази, помітно зростав вміст доступного К2О для тестових рослин, зокрема культур - кукурудза, соняшник, люцерна, ячмінь. Таким чином, для зміни та відновлення агробіохімічних властивостей грунту використання ДШС на території нафтошламового амбару і/чи екологічного екранування бурових свердловин можливе. А при композиційному варіюванні ДШМ з органічними і мінеральними добривами створює більш високі агробіохімічні параметри. Основним завданням вегетаційних дослідів було встановлення відповідності одержаної грунтосуміші агробіохімічним показникам, можливості відновлення порушених те хногенних грун тів до агростандартів і одержання врожаю сільськогос 9 79436 подарських культур на грунтосумішах з ДШС та можливості його підвищення з додатковим застосуванням агропрепаратів. Вегетаційні дослідження. Збір врожаю здійснено на початковій фазі виходу в тр убку. Вирощування ячменю на чистому гр унту до завантаження майданчику ДШС (контроль): середня врожайність 100 рослин склала 17,5г, при помірному навантаженні ДШС (40 т/га) приріст зеленої маси до контролю становив 28%. При високому (100-120т/га) 14%, що, очевидно, пов'язано із інгібуючою дією високих доз ДШС. При додаванні до грунтосуміші торфу приріст зеленої маси не перевищував 11%, проте при доповненні цієї композиції мінеральними добривами приріст врожаю зростав 1 1,7-2,0 рази, без торфу - у 1,45 рази. Доповнення високих навантажень торфом і мінеральними добривами помітно впливало на підвищення ефективності таких композицій у 1,35-1,6 рази. Найменш економічно витратним виявилося використання ОМС „Екобіом” („Перетворювач-У”) у дозі 3т/га, де приріст зеленої маси становив 160% до контролю при помірному навантаженні ДШМ, а при високих знижувався до 7%. Таким чином, виконані вегетаційні дослідження свідчать про відновлення порушених гр унтів за агробіохімічними характеристиками по біоремідіаційному принципу та можливість вирощування сільськогосподарських культур на майданчиках аерації з найбільшим ефектом при помірних навантаженнях ДШС та в композиції з органічними та мінеральними добривами. Змодельована грунтосуміш із ДШС відзначається в зв'язку із вторинним засоленнями грунту майданчика, гіршими водно-фізичними властивостями в порівнянні з попередньою сумішшю. Проте, в зв'язку з більш високими показниками родючості грунту у ви хідних зразках одержано більш високу врожайність зеленої маси. Додавання до грунту помірного навантаження ДШС сприяло підвищенню врожайності на 20%, високого навантаження на 2%. Прагнучи встановити фактор істини щодо можливості розвитку рослин на засолених відмінах грунту з ДШС введено варіанти лише з додаванням торфу і ОМС „перетворювач-У” без додаткового внесення мінеральних добрив. Результати вегетаційного досліду показали, що при доповненні грунтосуміші із ДШС органічними добавками приріст врожаю на 2-8% порівняно із чистими сумішами при помірному навантаженні ДШС. При високих його дозах на цих фонах спостерігали зниження продуктивності рослин ячменю, але кукурудза та соняшник показали значний розвиток як кореневої системи, так і вегетативної. Отже, це не заперечує можливості використання високих доз ДШС для повної її утилізації на майданчиках аерації протягом 1-3 років або екранування бурових свердловин. Отже, навіть на вториннозасолених відмінах грунту використання помірних навантажень ДШС можливе для формування більш високих приростів врожайності та інтенсифікації ґрунтових процесів, ніж на чистому грунті з територій нафтошламових амбарів. 10 Винос поживних речовин зеленою масою кукурудзи. Хімічний аналіз рослин, вирощених в гр унтосумішах ДШС з обєктів, показав, що на гр унтосумішах з ДШС з території при помірному навантаженні вміст загального азоту помітно зростає при внесенні торфу сумісно з мінеральними добривами, при високому навантаження і без мінеральних добрив. Порівняно з контролем та з додаванням до чистого грун ту мінеральних туків вміст рухомого фосфору на варіантах з внесенням грунтосуміші з ДШС помітно відрізнявся в бік підвищення, що свідчить про поліпшення фосфорного живлення рослин. Таким чином, хімічний аналіз зеленої маси кукурудзи засвідчив, що використання ДШС, який після компостування, тобто після варіювання органо-мінерального добрива на основі відходів як у чистому вигляді, так і з додаванням добрив сприяє поліпшенню мінерального живлення рослин. Деструктований шламосубстрат, який після витримки протягом від 2-8 до 11-18 місяців переходить у стан екологічно безпечного субстрату пролонгованої дії, що дозволяє його застосування для екологічних заходів, зокрема екологічного екранування бурових свердловин. Одержання та застосування його на територіях нафто шламових амбарів та бурових свердловин НГВУ та УБР України (нафтогазовидобувних управлінь та управлінь бурових робіт) є комплексом технологічних заходів і за складом ДШС представляє собою продукт біодеградації всіх фракцій вуглеводнів та пластових вод шламомас, що деструктуються та асимілюються на 89-93% продовж 4-6 місяців, а в природі для цього потрібно не менше 100-200 років. В ДШС відсутні гексациклічні вуглеводні - бензол, фенол і бенз(а)пирени, важкі метали (бор, мідь, свинець, кадмій) знаходяться на рівні мікроелементів, а свинець і кадмій - в ГДК в осадах (гранично допустимі концентрації), що має важливе екологічне значення, так як не несуть в собі загрози забруднення навколишнього середовища. За агрохімічними показниками реакція ДШС наближається до нейтральної, вміст органічної речовини становить не менше 20%, що в 4-6 разів перевищує в 4-6 разів вміст гумусу в чорноземних грунта х і наближається до високозольних торфів. За вмістом загального N (1,99%), Р (0,47%) ДШС відповідає характеристиці підстилкового гною ВРХ, вміст рухомого калію низький (0,18%), що вдвічі нижче ніж у гноєві, але в 3 рази менше ніж в низинних торфах. Отже за агрохімічними показниками ДШС більш усього наближається до органічних добрив. В той же час ДШС природним чином сприяє відновленню територій нафтошламового амбару до екологічних параметрів протягом 3-9 місяців. У разі екранування бурових свердловин (бурових амбарів) -територія відновлюється в біологічно обгрунтований проміжок часу - за 10-12 місяців (стандартні методи дозволяють це зробити через 7-9 років). В умовах вегетаційного досліду визначено вплив ДШС в сумішах з дерново-підзолистими грунтами та із грунтом чорноземного типу з ознаками вторинного засолення. Встановлено, що 11 79436 грунтосуміші з ДШС в чистому вигляді при помірних навантаженнях на грунт, а також в сумішах з торфом і мінеральними добривами сприяють поліпшенню фізико-хімічних показників грунту, підвищенню порівняно з контролем (чистий грунт), азоту, що легко гідролізується, майже на 80% на легких грунта х, на грунті чорноземного типу - на 14%. Особливо помітно впливає використання ДШС, як у чистому вигляді, так і сумішах з торфом і мінеральними добривами на фосфатний режим грунту, підвищуючи вміст рухомого фосфору відповідно названих грунтів на 75% і в 4,5 рази. Калійний режим грунту змінюється неістотно - на 38%. Натуральні грунтосуміші з ДШС з майданчиків аерації та змодельовані аналоги істотно не відрізняються один від одного. Вирощування в вегетаційному досліді ячменю та кукур удзи на грунті чорноземного типу з ознаками вторинного засолення забезпечило підвищення врожаю зеленої маси до 22-28% при помірному навантаженні ДШС на одиницю площі з додаванням торфу та ОМС, при високому навантаженні ДШС та мінеральних добрив с/г ефект був мінімальним, або навіть від'ємним, але збережено екологічний аспект роботи - значні плями (до 2-3м 2 із пропиткою 0-40см були деструктовані протягом 7-12 діб). В проведених веге таційних дослідах гр унтосуміші з ДШС з територій амбарів на легкому за механічним складом грунті встановлено можливість Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 12 вирощування сільськогосподарський культур з найбільш високим ефектом помірних навантажень з ДШС та в поєднанні з торфом і мінеральними добривами. Прирости врожаю зеленої маси ячменю та кукурудзи у початковій фазі виходу в трубку були в 1,5-2,0 рази вищими, ніж на чистому гр унті до завантаження майданчика, високе навантаження ДШС (100-180т/га) пригнічувало розвиток рослин ячменю і кукурудзи. Проте використання високого вихідного навантаження ДШС на територію і/чи майданчик аерації може бути доцільним у випадку масштабної біоутилізації як шламомас об'єкту, так і об'єкту в цілому протягом 1-3 років, якщо територія нафтошламового амбару не буде задіяна у технологічному циклі нафтовидобутк у. У цьому випадку розглядається внесення ДШС на технологічне поле, яке тимчасово виведене із сівозміни. Перспективним є доповнення до помірних навантажень ДШС органо-мінеральних сумішей та добрив на основі ґрунтової мікрофлори, що дозволяє відновити територію амбару до стандартних агрохімічних характеристик, у разі варіювання ДШС до складу ГДШССП - підвищити врожай сільськогосподарських культур в 1,5-2,0 рази при зниженні добрив на порядок нижче ніж торфу. У разі екранування бурових свердловин (у т.ч. бурових амбарів) - внесення помірних навантажень запобігає створенню критичної екосистеми та сприяє біоремідіації бурових амбарів в біологічно обгрунтовані строки. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod of biological utilization of oil sludge pits, method of ecological screening of territory of boreholes with biological remediation of soil
Автори англійськоюDubrova Olha Andriivna
Назва патенту російськоюСпособ биологической утилизации нефтешламового амбара, способ экологического экранирования территории буровой скважины с биоремедиацией почвы
Автори російськоюДуброва Ольга Андреевна
МПК / Мітки
МПК: B09C 1/10
Мітки: екологічного, спосіб, утилізації, території, свердловини, екранування, нафтошламового, грунту, бурової, біоремедіацією, амбару, біологічно
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-79436-sposib-biologichno-utilizaci-naftoshlamovogo-ambaru-sposib-ekologichnogo-ekranuvannya-teritori-burovo-sverdlovini-z-bioremediaciehyu-gruntu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб біологічної утилізації нафтошламового амбару, спосіб екологічного екранування території бурової свердловини з біоремедіацією грунту</a>