Процесс Лазаньи (27)

Основные классы загрязняющих веществ: полулетучие и летучие органические соединения, галогенсодержащие органические вещества и тяжелые металлы.

Описание: Применение данной технологии наиболее эффективно для мало проницаемых почв. Технология включает в себя электроосмотические, физико-химические процессы и биологическое разложение.

В основе метода лежит электрокинетическое перемещение загрязненной воды, содержащейся в порах почвы в зону обработки, где эти загрязнения удаляются или разлагаются. Электроды заряжают постоянным током, который вызывает перемещение воды и растворенных загрязняющих веществ через обработанные слои, а также нагревание почвы. Реакционная зона содержит реагенты, которые разлагают растворимые органические загрязнения или адсорбируют их. Для изменения электроосмотического потока и нейтрализации pH необходима периодическая смена полярности электродов.

Преимущества:Данная технология включает в себя как биологические, так и физико-химические процессы.

Недостатки: Нейтрализация pH вблизи катода и анода.

Возможная диффузия из необработанной зоны может препятствовать эффективности процесса.

1.4. ТЕХНОЛОГИИ РОССИИ И СТРАН СНГ

1.4.1. ТЕХНОЛОГИИ EX SITU

В. Физико-химические методы

Сжигание нефтесодержащих отходов (28)

Основные классы загрязняющих веществ: нефтесодержащие отходы, гудроны.

Описание: Предлагается установка для сжигания нефтепродуктов. В процессе сжигания производится выделение вторичных нефтепродуктов типа дизельного топлива и мазута. Прокаленная минеральная часть может использоваться как сырье для производства строительных материалов. Температура в печи не превышает 700 ⁰С. Производительность существующей печи 5-10 м³/час по нефтяным шламам. Переработке подлежат отходы с содержанием нефтепродуктов не менее 10-15%, содержанием влаги не более 20 %. Содержание механических примесей и тяжелых металлов не лимитируется.

Преимущества:За счет выделения вторичных нефтепродуктов на данной установке в 5-10 раз снижается количество газовых выбросов, по сравнению с обычным сжиганием.

Не происходит образования оксидов азота.

Система очистки газов обеспечивает безвредность выбросов.

На установке исключен ручной труд.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Промывка почвы (29)

Основные классы загрязняющих веществ: товарная и сырая нефть, бензин, керосин, масла, смолы, нефтешламы и др. органические соединения

Описание: Загрязненные почвы или грунты помещают в емкость, добавляют водный раствор биоПАВа и перемешивают. В результате отстаивания происходит разделение водного раствора биоПАВа и органического загрязнителя.

Необходимы дополнительные данные, но они не влияют на время восстановления и не увеличивают стоимость процесса.

Преимущества: Высокая степень очистки (95-98 %) при времени отмывания до 60 минут, а также возможность повторного использования раствора биоПАВа для очистки.

Высокоэффективен при высоких уровнях загрязнений.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Использование биопрепарата «Деворойл» для борьбы с нефтяным загрязнением (30)

Основные классы загрязняющих веществ: ликвидация различных типов сырой нефти (СН) и нефтепродуктов (Н); высокотоксичные органические соединения (бензол, анилин и их хлорпроизводные (ХП)).

Описание: Загрязненную почву перемещают на специально подготовленную площадку (полигон), где из почвы формируют гряды: ширина – 1,5-2 м; высота – 1,0 м; длина – 25-50 м. Вместо гряд почву можно равномерно распределять на всей поверхности площадки. Высота слоя почвы при этом не должна превышать 0,4 м. Готовят и наносят биопрепарат на загрязненную почву как описано в соответствующей технологии in situ. Основным вспомогательным механизмом, предусматриваемым для обеспечения планируемых в технологии операций с твердой фазой (перемещение в пределах площадки, смешение, укладка в гряды, погрузка-разгрузка), является ковшовый трактор.

Преимущества: Метод позволяет быстро снижать высокий уровень загрязнения, ликвидировать застарелые загрязнения.

Недостатки:Метод достаточно дорогой (по сравнению с in situ). Требует специальной площадки для проведения восстановительных работ.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Использование биореактора инжекторного типа (31)

Основные классы загрязняющих веществ: углеводороды нефти

Описание: Данная технология восстановления загрязненных почв включает стадию утилизации углеводородов ассоциацией микроорганизмов (бактерии, дрожжи, грибы) в биореакторе инжекторного типа и стадию гумификации микробной биомассы в освобожденной от углеводородов почве.

Технология включает этапы:

1. Наработка инокулянта ассоциации культур микроорганизмов в аэрируемом биореакторе.

2. Подготовка почвы для ферментации: 1 часть загрязненной почвы (содержание мазута в почве до 15 %) развести в 5 частях 1 %-ного раствора аммофоски, тщательно перемешать.

3. Ферментация в биореакторе инжекторного типа при 18-25^оС в течение 16-18 суток. Степень разложения углеводородов нефти не менее 75%.

Стадия гумификации. После процесса биоутилизации углеводородов почву сбрасывают в котлован-накопитель, добавляют специфические грибные культуры, и процесс гумификации осуществляется в зависимости от климатических условий в течение 1-1,5 мес.

Оборудование: емкость на 200 л для наращивания инокулянта, компрессор воздуха (1,5 атм), инжекторный биореактор (емкостью 10 тонн).

Преимущества: высокая скорость утилизации углеводородов нефти ассоциацией микроорганизмов (от 15 до 60 г/кг почвы в сутки).

Недостатки:Большой объем рабочего пространства биореактора (не менее 6 куб. м на тонну загрязненной почвы).

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Мобильная установка для ликвидации загрязнений почв (32)

Основные классы загрязняющих веществ: нефть, нефтепродукты, пестициды, различные яды.

Описание: Биодеградация загрязняющих веществ производится как при добавлении в емкость модуля соответствующих биопрепаратов, так и при смешивании с накопительной культурой микроорганизмов, выделенной из места загрязнения. Ферментация производится в аэробных условиях при 20-30^оС и влажности 60-70 %. Передвижной модуль на базе автомобильной платформы для оперативной очистки почв от нефти, нефтепродуктов и ряда ядовитых веществ, а также для получения биодеструкторов этих веществ на основе микрофлоры, обитающей в местах загрязнения. Установка снабжена всем необходимым оборудованием, материалами и сырьем для автономной работы в условиях отдаленности от источников электро- и водоснабжения в течение 15-20 суток.

Преимущества: Установка не требует дополнительного переоборудования при изменении класса загрязняющего вещества.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Поэтапная рекультивация почв (33)

Основные классы загрязняющих веществ: товарная нефть

Описание: Рекультивация почв, загрязненных товарной нефтью проводится поэтапно. На первом этапе после загрязнения почву вывозят на полигон, затем равномерно распределяют слоем около 0,5 м, разравнивают и проводят рыхление. На втором этапе почву, загрязненную нефтью обрабатывают промышленным биопрепаратом. На третьем этапе, после разрушения наиболее токсичных легких фракций нефти, высевают бобово-злаковую травяную смесь, состоящую из пяти культур.

Необходимы дополнительные данные, но они не влияют на время восстановления и не увеличивают стоимость процесса.

Преимущества: высокая степень очистки (95- 98 %) при времени отмывания до 60 минут, а также возможность повторного использования раствора биоПАВа для очистки. Высоко эффективен при высоких уровнях загрязнений.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Восстановление пахотных земель и почв, доступных для агротехнической обработки (34)

Основные классы загрязняющих веществ: нефтяные углеводороды и другие органические загрязнения.

Описание: Применение данной технологии включает в себя:

· механический сбор загрязнения и складирование на площадке рекультивации для осуществления биокомпостирования сильнозагрязненных земель;

· при концентрации нефтяных углеводородов в почвенном слое менее 10 % (на глубину 30-40 см) слой рыхлится и вносится водная суспензия биопрепарата-нефтедеструктора и биогенных добавок;

· далее на рекультивируемой территории поддерживается необходимая влажность и доступ воздуха.

· химический и микробиологический контроль и управление процессом биовосстановления.

Обычно биообработка проводится дважды за сезон, а минеральная подкормка зависит от исходного уровня загрязнений и качества территории.

Преимущества:Дешевизна и наглядность.

Недостатки: Длительность процесса восстановления.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Восстановление нефтепромысловых почв (35)

Основные классы загрязняющих веществ: нефтяные углеводороды и другие органические загрязнения.

Описание: Технология восстановления нефтезагрязненных почв, преимущественно нефтепромыслов, включает в себя комплекс мероприятий: региональный дренаж, цепь механической, химической и биологической очистки дренированных с поверхности нефтепромысловых сточных вод. Доведение очищенных дренажных вод до кондиции поливной воды, соответствующей международным стандартам. Использование очищенной воды при рекультивации почв пораженных регионов.

Преимущества: Надежность и долгосрочность.

Недостатки: Относительная дороговизна.

EX SITU ТЕХНОЛОГИИ

С. Биологические методы

Комплексная технология рекультивации почв (36)

Основные классы загрязняющих веществ: нефтяные углеводороды и другие органические загрязнения.

Описание: Данная технология включает в себя агрохимическую и физико-химическую обработку с последующей активацией почвенного микробиоценоза. При этом происходит трансформация углеводородов нефти в нетоксичные для растений и животных соединения, напоминающие гумусовые соединения почвы. Последняя стадия рекультивации включает обработку нефтезагрезненной почвы вермикультурой. Проведенные процедуры позволяют использовать данную почву для выращивания технических культур.

Преимущества:Данный метод основывается на проведении приемов детоксикации нефтезагрязненной почвы, позволяющих трансформировать углеводороды нефти в прогуминовые соединения. Это способствует повышению плодородности почвы, при этом сама загрязненная почва из объекта становится объектом купли-продажи.

Традиционный подход в восстановлении почвы предусматривает деструкцию углеводородов нефти до углекислого газа и воды.

Недостатки: Требуется достаточно большое время для полной детоксикации почвы.

1.4.2. ТЕХНОЛОГИИ IN SITU

IN SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Восстановление почвенной микрофлоры с помощью продуктов переработки
осадков сточных вод (38)

Основные классы загрязняющих веществ: радионуклиды, тяжелые металлы, пестициды.

Описание: Технология переработки осадков городских (промышленных) очистных сооружений на основе метода окислительно-гидролитической деструкции (ОГД) позволяет не только избавляться от токсичных отходов биологической очистки сточных вод, не нанося при этом ущерба окружающей среде, но и позволяет получать в результате полезную продукцию. Технология ОГД состоит из следующих операций:

- прием, усреднение и обезвоживание осадков;

- подготовка реакционной смеси и проведение термохимической переработки;

- разделение растворов и твердой фазы, содержащей ионы тяжелых и цветных металлов, фильтрация;

- концентрирование и сушка органических продуктов реакции;

- упаковка готовой продукции.

Процесс окисления длится 0,5-1,5 часа при температуре 190-210 ⁰С и давлении 2,5 МПа.

Важнейшим продуктом процесса переработки осадков по методу ОГД является смесь кислот гуминовой природы. Они аналогичны дорогим и дефицитным гуматам щелочных металлов, получаемым из торфа и бурых углей. Их получение из отходов биологической очистки сточных вод позволяет организовать выпуск ценных товарных продуктов. К числу таких продуктов относится препарат "АГРОКОР", используемый для нужд сельского хозяйства и почво-восстановительной деятельности. Препарата обладает способностью связывать токсичные вещества, образуя нерастворимые в воде соединения. Препарат в порошкообразном виде удобен для транспортировки и хранения. Срок годности в сухом виде не ограничен.

Для образования культурного слоя толщиной до 20 см необходимо внесение от 1 до 12 т/га, в зависимости от исходного состояния почвы и при условии достаточного количества влаги.

Продажная цена данного продукта – 2500 $ США/т.

Препарат "АГРОКОР":

· активный стимулятор роста сельскохозяйственных культур, содержащий полный набор микроэлементов (биостимулятор);

· оказывает положительное влияние на численность и активность важнейших физиологических групп почвенной микрофлоры, в особенности азотофиксирующих бактерий, способствует повышению содержания в почве подвижных форм азота, легко доступных для растений;

· улучшает поступление минеральных солей из окружающей среды, нормализует биоэнергетические процессы в растениях;

· повышает всхожесть семян, ускоряет рост растений, повышает урожайность;

· повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам окружающей среды, различным болезням и вредителям;

· позволяет ускорить выращивание грибов деликатесной группы.

Преимущества: Безотходность технологии, непрерывность технологического процесса.

Высокие потребительские свойства производимой продукции.

Удобства транспортировки и монтажа.

Недостатки: Высокое энергопотребление технологии, заключающейся в затратах на концентрирование и сушку получаемых продуктов.

IN SITU ТЕХНОЛОГИИ

В. Физико-химические методы

Восстановление почв с использованием сорбентов группы «Биосорб» (39)

Основные классы загрязняющих веществ: нефть и различные нефтепродукты.

Описание: Применение биосорбентов основано на внесение препарата (размер гранул 3-7 мм) в почву на глубину 20-40 см от поверхности из расчёта примерно 200-900 г биосорбента на 1 м² очищаемой площади при степени загрязнения от 1-2 % до 10-15 %. В этом случае используется стандартный препарат «Биосорб-Д». Внесение препарата на необходимую глубину (до 30-40 см) осуществляется аналогично внесению гранулированных удобрений, вручную, или с помощью обычной сельскохозяйственной техники. В случаях более глубокой пропитки почвы нефтепродуктами (1-3 м и более) применяются дополнительные дренажные мероприятия, расчёт и реализация которых осуществляются применительно к каждому конкретному случаю отдельно.

В случаях, когда степень загрязнения превышает 10-15 %, применяется модификация биосорбента, содержащего большее количество необходимых штаммов бактерий. В этом случае количество вносимого препарата не превышает 900 г на 1 м² почвы. Для подбора необходимой модификации продукта, заказчик предоставляет до 1 кг загрязнённого грунта для проведения необходимых расчётов. В любом случае, биосорбент внесенный в почву остается там и после очистки, что не противоречит природному происхождению всех его компонентов, включая бактериального.

Специфика действия препарата заключается в его каскадном эффекте, сходным с применением биосорбентов на воде и включает следующие стадии (при температуре 0 ⁰С - >+20 ⁰С):

1) восстановление кислородного баланса (1 - 4 часа);

2) сорбция нефтепродуктов (10 - 20 часов);

3) деструкция нефтепродуктов на 50 - 60 % в аэробных условиях (3 - 8 недель);

4) активизация естественных механизмов самоочищения, деструкция 30-35 % нефтепродуктов (2 - 4 недели после стадии 3).

Процесс разрушения нефти на 90 – 95 % идёт до конечных продуктов (СО₂ и Н₂О). После применения биосорбента в почве остаётся, кроме безвредных алюмосиликатных компонентов препарата, до 5 – 10 % экологически инертных асфальтенов, разрушение которых также имеет место с эффективностью на 1-2 порядка выше, чем в естественных условиях.

При сборе нефтепродуктов с твёрдых поверхностей (замёрзший грунт, бетон и т.д.), используется соотношение 1 т биосорбента на 6-12 т нефтепродуктов, что зависит от их типа и температуры среды. Собранный после применения биосорбент, помещается на площадках, где процесс разрушения нефтепродуктов в естественных условиях идёт, как это описано выше.

Cтоимость препарата со склада в г. Санкт-Петербурге: