Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами

Подождите немного. Документ загружается.

Технологии восстановления не фтезагрязненных почв. Зарубежные технологии in situ

сложными. Во многих случаях, перед крупномасштабной обработкой почвы,

требуется предварительный отбор проб.

д) Реакции во сстановления/окисления могут приводить к образованию

нежелательных побочных продуктов.

Д. Биологические методы

Биоремедиация (17)

Основные классы загрязняющих веществ

Летучие и полулетучие галогенсодержащие и другие органические соединения,

топливные углеводороды.

Оценка технологии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходимые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

1 2 3 3 3 2 1

Описание

Метод основан на стимулирующем действии аборигенных почвенных

микроорганизмов за счет внесения в почву питательных, кислородсодержащих и/или

других компонентов, к оторые обычно добавляю т в поч ву путем распыления их водных

растворов или путем запашки. При использовании метода часто необ ходима эк стракция

добавляемой жидкости, так как в нее могут попадать загрязняющие вещества.

Недостатки

а) Рассма триваемый мето д чувствителен к гетерогенным поверхностям, в результате

чего в почве могут оставаться загрязняющие вещества.

б) Высокий уровень загрязнения может привести к стерилизации почвы.

в) Необходимо производить оценку уровня подземных вод.

г) Микроорганизмы могут быть недостаточно эффективными для вс ех типов

присутствующих загрязнений.

д) Метод не применим для во сстановления почв, загрязненных тяжёлыми

металлами.

Фитомелиорация (18)

Основные классы загрязняющих веществ

Некоторые органические соединения, тяжелые металлы, радионуклиды.

Оценка технологии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходимые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

1 2 3 2 3 2 1

Описание

Метод основан на посеве стойких к нефтяным загрязнениям видов растений и

активизирующих почвенную микрофлору. Растения спо собствуют проце ссам

Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродукт ами

разложения, стабилизации или уст ранения загрязняющих веще ств из почвы.

Технология применяется на окончательной стадии рекультивации загрязненных почв.

Органические загрязняющие вещества модифицируются в области корневой системы

растений, а также в черенках или листьях.

Преимущества

Метод доста точно дешевый и не требует сложного технического обслуживания.

Недостатки

а) Технология, применяется в крайних случаях, её рабочие характеристики и

стоимость не достаточно оправданы.

б) Корни растений способны эффективно очищать почву только на определённой

глубине.

в) От остатков растений необходимо избавляться как от вредных отходов.

г) Очистка сильно загрязнённых почв может быть долго срочной, поэтому

экономически целесообразнее использовать данный метод для восстановления

почв с низкой концентрацией загрязнения.

Естественное разложение (22)

Основные классы загрязняющих веществ

Негалогенсодержащие органические соединения, топливо.

Оценка техно логии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходи мые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

1 2 3 1 3 2 2

Описание

Метод основывается на самоочищающейся способности окружающей среды

обычно по средством активизации аборигенной микрофлоры. Главная задача -

правильно оценить возможность использования этого метода на данной территории

и проследить распространение загрязнения и процесс очистки до его завершения.

Преимущества

Относительно дешевый метод.

Недостатки

а) В целях гарантии отсутствия риска для окру жающей приро дной среды необходим

длительный мониторинг загрязненной области.

б) Естественные процессы разложения загрязняющих в еществ полностью не

позволяют очистить территорию до требуемого уровня.

в) Данный метод может быть достат очно долгосрочным.

Технологии восстановления нефте загрязненных почв. Некомерческие зарубежные технологии

2.3. ЗАРУБЕЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, НА СТАДИЯХ

РАЗРАБ ОТО К И ВНЕДРЕНИЯ

Ниже приводится опис ание нескольких новых технологий, разработанных в

зарубежных лабораториях. Данные технологии находятся на стадии разработки и ещё

не находят широкого применения. Более подробная информация об этих методах

может быть получена в МНЦ-ЮНИДО в г. Триесте (Италия).

2.3.1. Технологии ex situ

В. Химические методы

Полимерная адсорбция (23)

Основные классы загрязняющих веществ

Тяжелые металлы.

Оценка технологии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходи мые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

- 2 2 2 1 1 1

Описание

Для очистки загрязнённых почв используют водорастворимые полимеры,

обладающие сродств ом к тяжёлым металлам. Растворы полимеров пропускают через

почву, десорбируют тяжелые металлы из почвы за счет связывания их полимером.

Затем раствор полимера обрабатывают для освобождения от мета ллов. Мета ллы

во сстанавливают, а полимер возвращают в повторный цикл. Высокая водная

растворимость, способность к связыванию металлов и высокий молеку лярный вес

при наличии ко мпактной структуры полимера обуслов лива ют его уникальные свойства

для удаления тяжелых металлов из загрязнённых по чв.

Преимущества

а) Технология эффективна для удаления таких токсичных металлов, как свинец,

хром и кадмий.

б) Технология позволяет обрабатывать подземные и сточные воды.

Недостатки

Наличие в во де оксидантов ухудшает сорбционные способности полимера.

Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродукт ами

Г. Физико-химические методы

Фотолиз (24)

Основные классы загрязняющих веществ

Летучие и полулетучие органические вещества, полиядерные ароматические

углеводороды, галогенсодержащие соединения, диоксины/фураны, пестициды,

взрывчатые вещества и тяжёлые металлы.

Оценка техно логии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техничес кое

обслуживание

Необходимые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

- 1 2 2 1 1 1

Описание

Технология используе тся для деструкции широкого ряда токсичных органических

веществ, содержащихся в почве и/или воде путем фото- каталитического окисления

или термического разложения. В процессе используется вакуумная экстракция для

удаления загрязняющих веще ств из почвы. По сле конденс ации загрязнения

перемешиваются с полупроводниковым катализат ором (например, диоксидом титана)

и помещаютс я в реактор, находящийся под действием солнечного света или

ультрафиолетового облучения. Свет активизирует образование химически активных

частиц - гидроксильных радикалов, которые являются сильными окислителями и

разлагают загрязняющие вещества на менее ток сичные. В США разработана методика

проведения фотолиза органических загрязняющих веще ств, содержащихся как в

твёрдых, так и в жидких отходах. Использование методики позволяет удалять

пе стициды, взрывчатые вещества, красители, летучие органиче ские соединения,

растворители, некоторые тяжелые мета ллы, фураны, диоксины, ПХБ и другие

соединения с высокой степенью эффективности.

Преимущества

а) Технология полностью разлагает токсичные соединения в во де/почве.

б) Технология эффективна для удаления различных классов загрязняющих веществ

и доведения их количества до их минимального содержания.

Недостатки

а) Существуют немногочисленные крупномасштабные области применения и

неадекватная информация о стоимости использования технологии.

б) Биологическое и физическое загрязнение взвешенными твердыми частицами

или осадками ограничивает эффективность технологии.

Пиролиз в плазменной дуге (25)

Основные классы загрязняющих веществ

ПХБ, диоксины, фураны и пестициды.

Оценка техно логии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техничес кое

обслуживание

Необходимые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

3 1 1-2 2 1 2 1

Технологии восстановления нефте загрязненных почв. Некомерческие зарубежные технологии

Описание

Для превращения токсичных соединений в безвредные и безопасные продукты, в

технологии используется высокотемпературный (10000

С) пиролиз. Происходит

разложение в плазме токсичных соединений на атомные составляющие и

последующим превращением их в безвредные вещества. Тер мическое поле плазмы

создается за счет пропускания элекриче ского тока чере з газовый поток низкого

давления. Температура в поле плазменной дуги изменяется в диапазоне от 5000 до

15000 С.

Преимущества

Технология эффективна для безопасного разложения ПХБ, диоксинов, фуранов и

пестицидов.

Недостатки

а) Для извлечения загрязняющих веществ из основной массы отходов необходимо

предварительное проведение термической десорбции или экстракции.

б) При использовании данного метода твердые вещества необходимо

преобразовывать в жидкие или газообразные.

в) В целях повышения эффективности данного процесс а необходимо удалять

металлы.

2.3.1. Технологии in situ

Г. Физико-химические методы

Превращение в стекловидное вещество (26)

Основные классы загрязняющих веществ

Органические соединения, металлы и радионуклиды.

Оценка технологии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходимые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

2 (ex

situ)

3 (in

situ)

- 1 1 1 2 2

Описание

Технология может быть использована как in situ, так и ex situ и о снована на

помещении графитовых электродов в изолированные загрязнённые области.

Резуль татом является высокотемпературный электроустойчивый нагрев (более 1700

С), приводящий к плавлению почвы вплоть до образования расплавленной лужи.

Данный метод направлен на разложение органических загрязняющих веществ, при

этом неорганические вещества после охлаждения остаются в остеклованной матрице.

Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродукт ами

Преимущества

Метод эффективен по отношению к тяжёлым металлам.

Недостатки

а) Данный процесс является дест руктивным методом и его применение может

привести к нарушению почвенного покрова.

б) В случае in situ о стекленная мат рица может ограничивать да льнейшее

использование участка.

Процесс Лазаньи (27)

Основные классы загрязняющих веществ

Полулетучие и летучие органические соединения, галогенсодержащие

органические вещества и тяжелые металлы.

Оценка техно логии

Общая

стои-

мость

Уровень

восстанов-

ления

Время

очистки

Надежность и

техническое

обслуживание

Необходи мые

данные для

восстановления

Безопас-

ность

Обществен-

ное мнение

1 1 1-2 2 3 2 1

Описание

Применение данной технологии наиболее эффективно для мало проницаемых

по чв. Технология вклю чает в себя электроосмотические, физико-химические процессы

и биологическое разложение.

В основе метода лежит электрокинетическое перемещение загрязненной воды,

содержащейся в порах почвы или грунта в зону обработки, где загрязнения удаляются

или разлагаются. Электроды заряжают по стоянным то ком, который вызывает

перемещение воды и растворенных загрязняющих веществ через обрабатываемые

слои, а т акже 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

Технология включает в себя ка к биологические, так и физико-химиче ские

процессы.

Недостатки

а) Нейтрализация pH вблизи катода и анода.

б) Возможная диффузия из необработанной зоны может препят ствовать

эффективности процесса.

ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ

РОССИИ И СТРАН ННГ

Технологии восстановления не фтезагрязненных почв. Технологии России и стран ННГ ex situ

Вакуумная установка «ВАУ-2» монтируется на собственной раме и

устанавливает ся на прицепе к легковому автомобилю, что позволяет свободно

перемещать ее по территории, на которой ведутся работы.

Технические характеристики установки:

Параметр установки "ВАУ-2" Величина

Емкость одной загрузки, л 300

Производительность, м

/час 10

Высота всасывания, м 5

Мощность двигателя, кВт 9

Тип насоса Водокольцевой

Масса, кг, не более 250

Количество персонала для сборки и работы 2 человека

2.4. ТЕХНОЛОГИИ РОССИИ И СТРАН ННГ

2.4.1. Технологии ex situ

Б. Физико-механические методы

Вакуумные установки по сбору разлившейся нефти и нефтепродукто в.

Разборные резервуары (28)

Основные классы загрязняющих веществ

Нефть и нефтепродукты, отработанные сорбенты.

Описание

Вакуу мная установка "ВАУ-1" оснащена вакуумным насосом с приводом от

электродвигателя, который создает в накопительной емкости вакуум до 0,08 МПа.

При заполнении емкости срабатывает специальный клапан, отключающий

вакуумный насос. Выгрузка собранного продукта производится самотеком.

Установка уко мплектована комплектом шлангов. Рабочий орган имеет ряд

сменных насадок для выполнения различных видов работ.

Технические характеристики установки:

Параметр установки "ВАУ-1" Величина

Емкость одной загрузки, л 100

Производительность, м

/час до 4

Высота столба всасывания, м 5

Мощность по двигателю, кВт 4

Напряжение питания, В 380

Тип насоса Водокольцевой

Масса, кг, не более 100

Количество персонала для сборки и работы 2 человека

Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродукт ами

Установка оснащена вакуумным насосом с приводом от двигателя внутреннего

сгорания. При заполнении емкостей срабатывает специальный клапан, отключающий

вак у у мный насос. Выгрузка собранного продукта мож ет произво диться как самотеком,

так и за счет создаваемого в емкостях избыточного давления.

Разборные резервуары предназначены для сбора и временного хранения нефти и

нефтепродуктов при ликвидации аварийных разливов, а также плановых работ по

очистке нефтяных амбаров, нефтехранилищ, прудов-отстойников и т.п.

Резервуары представляют собой собираемую из трех частей цилиндрическую

обечайку, выполненную из листового алюминия, внутри которой устанавливается

герметичный чехол из прочной полимерной ткани. Для слива собранной жидкости

предусмотрена сливная горловина с вентилем «Ду-50». Жидкость можно откачивать

с использованием любого насосного оборудования.

Конструкция ре зервуара позволяет производить его монтаж на ме стности с

минимальной подготовкой площадки. На концах каждой секции ре зервуара

установлены универсальные замки, обеспечив ающие быстрое и надёжное соединение

(разъединение) секций между собой.

Предлагается три типоразмера резервуаров из алюминия.

Технические характеристики резервуаров РР - 4, 7, 10:

Параметр РР-4 РР-7 РР-10

Габаритные размеры, мм:

диаметр 2470 3290 4110

высота 900

Номинальная емкость, м

4 7 10

Масса, кг 45 60 75

Время монтажа, мин 4 5 6

Для облегчения очистки ре зервуаров по сле использования предусмотрена

установка полиэтиленового чехла, который утилизируется на месте или очищается.

Технические характеристики резервуаров РР - 30, 100, 250:

Параметр РР-30 РР-100 РР-250

Максимальный объём, м

30 100 250

Эксплуатационный объём, м

25 95 200

Диаметр, м 6 12,7 19,2

Высота, м 1 1 1

Количест в о персонала для

сбо рк и

4 человека 6 6

Время развертывания, мин 30 40 60

Преимущества

Быстрота развертывания емкостей и их мобильность.

Компания-держатель технологии

Институт биологии УНЦ РАН

241000, г. Брянск, а/я 28

т.: (0832) 72-21-16, 46-39-82.

E-mail: lessorb@online.bryansk.ru

URL:

http://www.bryansk.ru/lessorb/8.htm