[go: up one dir, main page]

RU2622919C1 - Method of remediation of oil-contaminated soil - Google Patents

Method of remediation of oil-contaminated soil Download PDF

Info

Publication number
RU2622919C1
RU2622919C1 RU2016126701A RU2016126701A RU2622919C1 RU 2622919 C1 RU2622919 C1 RU 2622919C1 RU 2016126701 A RU2016126701 A RU 2016126701A RU 2016126701 A RU2016126701 A RU 2016126701A RU 2622919 C1 RU2622919 C1 RU 2622919C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
biological product
contaminated
waste
soil
Prior art date
Application number
RU2016126701A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Владимирович Ахмадиев
Анастасия Александровна Чугайнова
Марина Игоревна Халецкая
Галина Сергеевна Арзамасова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2016126701A priority Critical patent/RU2622919C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622919C1 publication Critical patent/RU2622919C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: way to remediate contaminated soils further includes mineral oil in soil using a biological product. As nutritional substrate for biopharmaceutical, waste gas condensates is used, which contain the aboriginal culture of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. Waste is subjected to separation of liquid fraction and its fermentation.
EFFECT: to ensure high efficiency of oil-contaminated soil remediation with simultaneous utilisation and disposal of waste gas transportation enterprises, leading to a substantial simplification and reduction of the entire process.
1 ex, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты окружающей среды в сфере деятельности нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в области утилизации нефтесодержащих отходов, и может найти применение для утилизации нефтезагрязненной воды из жидкой фракции отходов газового конденсата.The invention relates to the field of environmental protection in the field of activity of the oil and oil refining industries, as well as in the field of the disposal of oil-containing waste, and may find application for the disposal of oil-contaminated water from the liquid fraction of gas condensate waste.

Известен способ очистки почвы, природных и сточных вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, с использованием биопрепаратов (RU 2114071, опубл. 27.06.1998), в котором использованы формы биопрепаратов в виде суспензии биомассы с заданной плотностью микроорганизмов и добавками биологически активных веществ и осмопротектора.A known method of purification of soil, natural and waste water contaminated with oil and oil products using biological products (RU 2114071, publ. 06/27/1998), in which forms of biological products in the form of a suspension of biomass with a given density of microorganisms and additives of biologically active substances and osmoprotectant are used.

Недостатком известного способа является сложность процесса получения биопрепарата.The disadvantage of this method is the complexity of the process of obtaining a biological product.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ биоремедиации почв и грунтов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами (RU 2193464, опубл. 27.11.2002). Данный способ предлагает сокращение периода биоремедиации нефтезагрязненных почв за счет увеличения скорости естественных процессов биодеградации углеводородов нефти при помощи аэрируемых почвенных площадок и использования биопрепарата. Способ предусматривает использование биопрепарата олеофильной формы на основе поверхностно-активных веществ бактериального происхождения и последующую фиторемедиацию.Closest to the claimed technical solution for the technical nature and the technical result achieved is a method of bioremediation of soils and soils contaminated with oil and oil products (RU 2193464, publ. 27.11.2002). This method offers a reduction in the period of bioremediation of oil-contaminated soils by increasing the rate of natural processes of biodegradation of oil hydrocarbons using aerated soil sites and the use of a biological product. The method involves the use of a biological product of an oleophilic form based on surfactants of bacterial origin and subsequent phytoremediation.

Однако известный способ требует готовых дорогостоящих препаратов и сложного оборудования для получения высокой эффективности процесса ремедиации нефтезагрязненых почв, что является экономически невыгодным.However, the known method requires ready-made expensive preparations and sophisticated equipment to obtain high efficiency of the process of remediation of oil-contaminated soils, which is economically disadvantageous.

Использование отходов производств в качестве биопрепаратов неизвестно из уровня техники.The use of industrial waste as biological products is not known from the prior art.

Технический результат от использования предлагаемого способа заключается в обеспечении высокой эффективности ремедиации нефтезагрязненных почв с одновременной утилизацией и обезвреживанием отходов газотранспортных предприятий, что ведет к существенному упрощению и удешевлению всего процесса.The technical result from the use of the proposed method is to ensure the high efficiency of remediation of oil-contaminated soils with the simultaneous disposal and disposal of waste gas transportation enterprises, which leads to a significant simplification and cost reduction of the whole process.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ ремедиации нефтезагрязненных почв включает биодеградацию нефтепродуктов в почве с помощью биопрепарата, а в качестве питательного субстрата для биопрепарата используют отходы газового конденсата, содержащие аборигенную культуру углеводородоокисляющих микроорганизмов, при этом отходы подвергают отделению жидкой фракции и ее ферментации.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of remediation of oil-contaminated soils involves biodegradation of oil products in the soil using a biological product, and gas condensate waste containing an indigenous culture of hydrocarbon-oxidizing microorganisms is used as a nutrient substrate for the biological product, and the waste separates the liquid fraction and its enzyme .

Изобретение проиллюстрировано следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 представлена технологическая схема получения биопрепарата на основе жидкой фракции отхода газового конденсата.In FIG. 1 is a flow chart of a biological product based on the liquid fraction of the gas condensate waste.

На фиг. 2 представлен пример получения биопрепарата заявляемым способом.In FIG. 2 presents an example of a biological product of the claimed method.

Технологическая схема применения готового биопрепарата на площадке биоремедиации показана на фиг. 3.The technological scheme of using the finished biological product at the bioremediation site is shown in FIG. 3.

В таблице на фиг. 4 представлены результаты экспериментов по биоремедиации нефтезагрязненной почвы, где показано изменение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненной почве при использовании полученного биопрепарата.In the table of FIG. 4 presents the results of experiments on bioremediation of oil-contaminated soil, which shows the change in the concentration of oil products in oil-contaminated soil when using the obtained biological product.

*Опыт 1 - внесение всего объема биопрепарата осуществлялось единовременно;* Experience 1 - the introduction of the entire volume of the biological product was carried out at a time;

Опыт 2 - внесение всего объема биопрепарата осуществлялось в 2 этапа;Experience 2 - the introduction of the entire volume of the biological product was carried out in 2 stages;

Опыт 3 - внесение всего объема биопрепарата осуществлялось в 3 этапа через одинаковые промежутки времени;Experience 3 - the introduction of the entire volume of the biological product was carried out in 3 stages at regular intervals;

Контроль - без внесения биопрепарата.Control - without introducing a biological product.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.The inventive method is as follows.

Жидкую фракцию отхода газового конденсата подвергают разделению. В ходе этого процесса образуется нефтезагрязненная вода, которую предлагается использовать в качестве питательного субстрата для получения биопрепарата. На основании проведенных исследований было доказано, что вода, полученная из жидкой фракции отхода газового конденсата, содержит значительное количество аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, что достигается путем ферментации нефтезагрязненной воды.The liquid gas condensate waste fraction is separated. During this process, oil-contaminated water is formed, which is proposed to be used as a nutrient substrate to obtain a biological product. Based on the studies, it was proved that the water obtained from the liquid fraction of the gas condensate waste contains a significant amount of native hydrocarbon-oxidizing microorganisms, which is achieved by fermentation of oil-contaminated water.

Ферментация нефтезагрязненной воды осуществляется следующим образом: нефтезагрязненную воду, содержащую нефтепродукты в диапазоне начальных концентраций (Сн) от 0,18±0,02 до 0,95±0,03 г/л направляют в ферментер, представляющий собой емкость с аэрирующим устройством. Процесс ферментации проводят при постоянных оптимальных параметрах: температура 20±2°C, pH среды 7,0±0,5. Длительность ферментации составляет 5-7 суток.Fermentation of oil-contaminated water is carried out as follows: oil-contaminated water containing oil products in the initial concentration range (Cn) from 0.18 ± 0.02 to 0.95 ± 0.03 g / l is sent to a fermenter, which is a container with an aeration device. The fermentation process is carried out at constant optimal parameters: temperature 20 ± 2 ° C, pH of the medium 7.0 ± 0.5. The duration of fermentation is 5-7 days.

По окончании ферментации при достижении титра клеток 108 полученный биопрепарат используют на специализированных открытых технологических площадках биоремедиации или установках биологической очистки. Доза внесения биопрепарата составляет 20 л на 1 т нефтезагрязненной почвы или 9 л на 1 м2 нефтезагрязненной территории. Данные установлены по результатам лабораторных исследований.At the end of the fermentation, when the titer of cells reaches 10 8, the obtained biological product is used at specialized open technological sites for bioremediation or biological treatment plants. The dose of the biological product is 20 liters per 1 ton of oil-contaminated soil or 9 liters per 1 m 2 of oil-contaminated territory. Data are established by laboratory tests.

Использование в качестве биопрепарата веществ, полученных из отходов производств газотранспортных предприятий, позволяет утилизировать указанные отходы и участвовать при этом в очистке нефтезагрязненных почв с достаточно высокой эффективностью.The use of substances obtained from wastes from gas transmission enterprises as a biological product allows us to utilize these wastes and to participate in the cleaning of oil-contaminated soils with sufficiently high efficiency.

ПримерExample

С целью создания и культивирования биопрепарата была собрана лабораторная модель ферментера.In order to create and cultivate the biological product, a laboratory model of the fermenter was assembled.

Для создания биопрепарата в качестве питательного субстрата использовали отходы газового конденсата одного из Пермских газотранспортных предприятий, содержащие аборигенные культуры углеводородокисляющих микроорганизмов, численность которых по данным лабораторных исследований составила (2,4±0,06)*108 КОЕ/гTo create a biological product, gas condensate waste from one of Perm gas transportation enterprises containing native cultures of hydrocarbon-oxidizing microorganisms was used as a nutrient substrate, the number of which according to laboratory studies was (2.4 ± 0.06) * 10 8 CFU / g

Жидкую фракцию подвергали разделению следующим образом: отход газового конденсата, содержащий жидкую фракцию (вода и нефтепродукты) и механические примеси, отстаивали в емкостях, при этом механические примеси оседали на дно емкости, а жидкая часть оставалась на поверхности. Жидкую фракцию, в свою очередь, разделяли на две фазы: воду и нефтепродукты. Нефтепродукты удаляли с поверхности механическим методом. Оставшуюся в емкости нефтезагрязненную воду сливали из емкости в ферментер.The liquid fraction was subjected to separation as follows: the gas condensate waste containing the liquid fraction (water and oil products) and mechanical impurities was settled in containers, while mechanical impurities settled on the bottom of the tank, and the liquid part remained on the surface. The liquid fraction, in turn, was divided into two phases: water and petroleum products. Oil products were removed from the surface by a mechanical method. The oil-contaminated water remaining in the tank was discharged from the tank to the fermenter.

Тест показал, что нефтезагрязненная вода содержала 0,95±0,03 г/л нефтепродуктов, а численность аборигенных углеводородокисляющих организмов в ней составила (3,85±0,44)*106 КОЕ/г.The test showed that oil-contaminated water contained 0.95 ± 0.03 g / l of oil products, and the number of native hydrocarbon-oxidizing organisms in it was (3.85 ± 0.44) * 10 6 CFU / g.

Ферментацию проводили следующим образом: нефтезагрязненную воду аэрировали, стимулируя развитие углеводородокисляющих микроорганизмов. Ферментацию проводили в течение 5 суток до достижения титра клеток углеводородокисляющих микроорганизмов в нефтезагрязненной воде величины 108-109.Fermentation was carried out as follows: oil-contaminated water was aerated, stimulating the development of hydrocarbon-oxidizing microorganisms. Fermentation was carried out for 5 days until the titer of cells of hydrocarbon-oxidizing microorganisms in oil-contaminated water reached 10 8 -10 9 .

Готовность биопрепарата определяли по внешним признакам - диспергированию сырой нефти и разрушению поверхностной нефтяной пленки, а также микроскопии биопрепарата.The readiness of the biological product was determined by external signs - dispersion of crude oil and the destruction of the surface oil film, as well as microscopy of the biological product.

В готовом биопрепарате титр клеток составил 108-109.In the finished biological product, the cell titer was 10 8 -10 9 .

Технологическая схема получения биопрепарата представлена на фиг. 2The technological scheme for obtaining a biological product is presented in FIG. 2

В лабораторных условиях была смоделирована площадка биоремедиации, на которую в качестве орошающей жидкости вносили готовый биопрепарат.In laboratory conditions, a bioremediation site was simulated, onto which a ready-made biological product was introduced as an irrigating liquid.

Технологическая схема применения готового биопрепарата на площадке биоремедиации представлена на фиг. 3The technological scheme of using the finished biological product at the bioremediation site is presented in FIG. 3

В таблице на фиг. 4 представлены результаты экспериментов по биоремедиации нефтезагрязненной почвы, где показано изменение концентрации нефтепродуктов в нефтезагрязненной почве при использовании полученного биопрепарата.In the table of FIG. 4 presents the results of experiments on bioremediation of oil-contaminated soil, which shows the change in the concentration of oil products in oil-contaminated soil when using the obtained biological product.

Как следует из таблицы, в опыте 1, где внесение всего объема биопрепарата осуществлялось единовременно, эффективность очистки нефтезагрязненного грунта составила 99,2% для образца с количеством углеводородов нефти 100 г/кг (контроль 68,3%), для образца с загрязнением 40 г/кг эффективность очистки составила 97,5% (контроль 61,8%) за 3 месяца экспозиции.As follows from the table, in experiment 1, where the introduction of the entire volume of the biological product was carried out at a time, the efficiency of cleaning oil-contaminated soil was 99.2% for the sample with the amount of oil hydrocarbons 100 g / kg (control 68.3%), for the sample with contamination 40 g / kg, the cleaning efficiency was 97.5% (control 61.8%) for 3 months of exposure.

Опыт 2 отличался дозой внесенного биопрепарата. Вносимый объем нефтезагрязненной воды из жидкой фракции отхода газового конденсата был поделен на 2 части. Внесение осуществляли в первый день экспозиции, а также по прошествии 1,5 месяцев. Эффективность очистки для пробы с концентрацией нефтепродуктов в почве 100 г/кг составила 98,9% (контроль 68,3%), для пробы 40 г/кг - 96,5% (контроль 61,8%).Experience 2 differed in the dose of the introduced biological product. The introduced volume of oil-contaminated water from the liquid fraction of the waste gas condensate was divided into 2 parts. The introduction was carried out on the first day of exposure, as well as after 1.5 months. The cleaning efficiency for a sample with a concentration of oil products in the soil of 100 g / kg was 98.9% (control 68.3%), for a sample 40 g / kg - 96.5% (control 61.8%).

В опыте 3 объем внесения биопрепарата был разделен на 3 части. Внесение биопрепарата осуществлялось на начальном этапе и через каждые 4 недели. Эффективность очистки нефтезагрязненного грунта составила 98,5% для пробы 100 г/кг (контроль 68,3%) и 97% для образца с концентрацией нефтепродуктов 40 г/кг (контроль 61,8%).In experiment 3, the volume of the biological product was divided into 3 parts. The introduction of the biological product was carried out at the initial stage and every 4 weeks. The cleaning efficiency of oil-contaminated soil was 98.5% for a sample of 100 g / kg (control 68.3%) and 97% for a sample with an oil concentration of 40 g / kg (control 61.8%).

На основании проведенных экспериментальных исследований было доказано, что внесение биопрепарата на основе нефтезагрязненной воды из жидкой фракции отхода газового конденсата не снижает эффективность процесса биоремедиации, а также приводит к повышению ее эффективности, что было установлено при сравнении опытных и контрольных образцов.Based on the conducted experimental studies, it was proved that the introduction of a biological product based on oil-contaminated water from the liquid fraction of the gas condensate waste does not reduce the efficiency of the bioremediation process, and also leads to an increase in its efficiency, which was established when comparing experimental and control samples.

Полученные результаты экспериментов показали, что использование заявленного технического решения позволяет утилизировать нефтезагрязненную воду из жидкой фракции отхода газового конденсата за счет ее ферментации и применения в качестве питательного субстрата для биопрепарата с активными культурами углеводородокисляющих микроорганизмов, а также повысить эффективность биоремедиации нефтезагрязненных почв на 30,9-35,7%.The obtained experimental results showed that the use of the claimed technical solution makes it possible to utilize oil-contaminated water from the liquid fraction of the gas condensate waste due to its fermentation and use as a nutrient substrate for a biological product with active cultures of hydrocarbon-oxidizing microorganisms, as well as increase the efficiency of bioremediation of oil-contaminated soils by 30.9- 35.7%.

Таким образом, заявляемый способ ремедиации нефтезагрязненных почв является экономически выгодным при достаточно высокой эффективности процесса, т.к. использует в качестве биопрепаратов вещества, полученные из отходов производств газотранспортных предприятий. Это позволяет утилизировать указанные отходы и участвовать при этом в очистке нефтезагрязненных почв.Thus, the claimed method of remediation of oil-contaminated soils is economically viable with a sufficiently high efficiency of the process, because uses substances derived from the waste from gas transmission enterprises as biological products. This allows you to utilize these wastes and participate in the cleaning of oil-contaminated soils.

Claims (3)

Способ ремедиации нефтезагрязненных почв, включающий биодеградацию нефтепродуктов в почве с помощью биопрепарата,The method of remediation of oil-contaminated soils, including biodegradation of oil products in the soil using a biological product, отличающийся тем, чтоcharacterized in that в качестве питательного субстрата для биопрепарата используют отходы газового конденсата, содержащие аборигенную культуру углеводородоокисляющих микроорганизмов, при этом отходы подвергают отделению жидкой фракции и ее ферментации.as a nutrient substrate for a biological product, gas condensate waste containing an indigenous culture of hydrocarbon-oxidizing microorganisms is used, while the waste is subjected to separation of the liquid fraction and its fermentation.
RU2016126701A 2016-07-04 2016-07-04 Method of remediation of oil-contaminated soil RU2622919C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126701A RU2622919C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of remediation of oil-contaminated soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016126701A RU2622919C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of remediation of oil-contaminated soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622919C1 true RU2622919C1 (en) 2017-06-21

Family

ID=59241279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016126701A RU2622919C1 (en) 2016-07-04 2016-07-04 Method of remediation of oil-contaminated soil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622919C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994023857A1 (en) * 1993-04-09 1994-10-27 Technology Applications, Inc. Method and composition for remediating environmental contaminants
RU2509150C2 (en) * 2012-04-24 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Association of strains of bacteria-oil decomposers, and remediation method of oil-contaminated objects

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994023857A1 (en) * 1993-04-09 1994-10-27 Technology Applications, Inc. Method and composition for remediating environmental contaminants
RU2509150C2 (en) * 2012-04-24 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) Association of strains of bacteria-oil decomposers, and remediation method of oil-contaminated objects

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160128311A (en) Algal-sludge granule for wastewater treatment and bioenergy feedstock generation
Shaieb et al. Studies on crude oil degrading bacteria isolated from Libyan desert
RU2622919C1 (en) Method of remediation of oil-contaminated soil
Nozari et al. Investigation of the effect of co-metabolism on removal of dodecane by microbial consortium from soil in a slurry sequencing bioreactor
RU2128703C1 (en) Method of removing petroleum and petroleum products from soil
Kumar et al. Utilization of petroleum hydrocarbons by Micrococcus and Streptococcus spp. isolated from contaminated site
Luka et al. Kinetics of bioremediation of lake Gerio in Jimeta-Yola using Pseudomonas aerigunosa
RU2104248C1 (en) Method of removing oil pollution from water reservoirs and grounds
KR950017765A (en) Wastewater purification treatment method and device
EP3328799B1 (en) Consortium of micro-organisms and its use to reduce chemical oxygen demand of spent metal working fluid
Kozhukhova et al. Biodegradation of petroleum hydrocarbons by bioflocculant-producing microorganisms of the aquatic ecosystems in the Arctic region
US7615153B1 (en) Microbial based chlorinated ethene destruction
Rajani et al. Role of purple nonsulfur bacteria Rhodopseudomonas palustris RSOU000 and Rhodopseudomonas thermotolerance RSOU555 in waste water treatment
RU2711162C1 (en) Method of cleaning crushed ballast wastes used on railway
RU2195435C2 (en) Method of cleaning land and water to remove petroleum product pollutions
Lalevic et al. Biodegradation of crude oil by Kocuria sp
RU2264356C2 (en) Method for cleaning of petroleum-contaminated rag and process fabric
Ajeel et al. Isolate and identification of Pseudomonas aeruginosa from contaminated soil with hydrocarbons discharged from gas filling refineries
RU2100290C1 (en) Method of treatment and detoxication of oily waste
Kumbha et al. Aerobic biodegradation of vinegar containing wastewater by mixed culture bacteria from soil in fluidised bed reactor
RU2452694C1 (en) Method of purifying waste water from organic impurities contained in primary products of bacterial decomposition of plant wastes and/or gauze
UA129664C2 (en) Method of wastewater purification from oil and oil products on surface and in water column
RU2332362C2 (en) Method of oil sludge purufication from oil and oil products
RU2568063C1 (en) Biological preparation for decontamination of soil and slimes from oil and oil products
Gawai et al. Evaluation of B. cereus MTCC 25641 for the Treatment of Dairy Waste Effluent