способ очистки почвы от нефтяных загрязнений

Формула изобретения

Способ очистки почвы от нефтяных загрязнений, заключающийся в обработке почвы смесью, содержащей нефтеразрушающие микроорганизмы, азотно-фосфорное удобрение и адсорбент, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют проппант, а перед обработкой почвы смесь замораживают, раскалывают на куски, после чего распределяют по нефтезагрязненному участку и заглубляют в почву.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к способам ликвидации нефтяных загрязнений на поверхности земли с помощью микроорганизмов.

Нефтяная промышленность является одним из основных загрязнителей природной среды. Естественные процессы самоочищения и восстановления почв, загрязненных нефтью, например при авариях на нефтепроводах, протекают медленно, особенно в условиях заболоченной местности, влажной тундры, где проходит большинство нефтепроводов.

Значительному ускорению разложения нефти способствует внесение в почву нефтеразрушающих микроорганизмов.

Известен способ очистки почвы от нефтяных загрязнений, заключающийся в обработке нефтезагрязненной местности смесью нефтеразрушающих микроорганизмов и минеральной подкормки путем опрыскивания, либо разбрасывания из специальных установок (Е.В.Сидорова и др. Охрана почв на объектах газовой промышленности. М., ИРЦ Газпром, 1994, с.24), что не эффективно для участков, расположенных в труднопроходимой для техники в летний период местности, либо путем распыления с воздуха (А.с. № 1428809), что требует применения дорогостоящей воздушной техники.

Наиболее близким является способ очистки почвы от нефтяных загрязнений, предусматривающий обработку почвы смесью нефтеразрушающих микроорганизмов, минеральных солей, адсорбента с помощью разбрасывателя (пат. РФ № 2238807).

Однако, согласно этому способу, невозможно произвести такую обработку на труднодоступных для техники в летний период нефтезагрязненных участках, к тому же требуется применение специальной техники.

Задача изобретения - очистка от нефтяных загрязнений труднодоступных в летнее время заболоченных участков.

Поставленные задача и технический результат достигаются тем, что предлагаемый способ очистки почвы от нефтяных загрязнений заключается в обработке почвы смесью нефтеразрушающих микроорганизмов, азотно-фосфорного удобрения и адсорбента, причем перед обработкой почвы смесь замораживают, раскалывают на куски, после чего распределяют по нефтезагрязненному участку и заглубляют в почву.

Способ осуществляют в промысловых условиях в зимнее время.

Готовят питательную среду для нефтеразрушающих микроорганизмов - раствор азотно-фосфорного удобрения. В качестве азотно-фосфорного удобрения используют аммофос гранулированный (ТУ 2186-670-00209438-01) или диаммофос гранулированный (ТУ 113-08-556-93). В качестве жидкости для приготовления раствора используют воду из природных источников, или воду техническую, которую получают в соответствии с природоохранными требованиями путем очищения известными методами (например, химической коагуляцией или электрокоагуляцией) отработанной жидкой фазы освоения скважины. В 1 м³ жидкости вносят 0,3 кг азотно-фосфорного удобрения, перемешивают до растворения удобрения.

Для приготовления раствора применима любая емкость подходящего объема, снабженная перемешивающим устройством, например цементировочный агрегат типа ЦА-300.

Соли азота и фосфора являются питательной средой для нефтеразрушающих микроорганизмов, способствуют активации нефтеразрушающих микроорганизмов.

В полученный раствор вводят сухие культуры нефтеразрушающих микроорганизмов, например бакпрепарат «Путидойл» (ТУ 64.14.110-86), «Деворойл» (ТУ 9291-023-45181233-03), «Достроил» (ТУ 9291-006-05803071-96), из расчета не более 0,7 кг каждого из бакпрепаратов на 1 м³ питательного раствора азотно-фосфорного удобрения и перемешивают. Затем с помощью компрессора аэрируют полученный раствор в течение 4-18 часов при 125-30°С для активизации нефтеразрушающих микроорганизмов.

Полученный раствор с активизированной культурой нефтеразрушающих микроорганизмов сливают в амбар, находящийся на открытом воздухе, добавляют туда адсорбент в соотношении 1:1 (по объему), перемешивают с помощью экскаватора и оставляют до полного замерзания.

В качестве адсорбента может быть использован отработанный проппант - отход производства гидроразрыва пласта, представляющий собой керамические гранулы с разветвленной пористой структурой диаметром 0,4-2,0 мм, большое количестве которого находится на промыслах, где производится гидроразрыв пласта. Отработанный проппант предварительно очищают от нефти пропариванием с помощью передвижной парогенераторной установки при температуре пара не менее 100°С до максимального смыва нефтепродуктов.

Застывшую в амбаре смесь раскалывают с помощью экскаватора на куски до размеров 0,2×0,3 м. Затем транспортируют самосвалами и рассыпают на нефтезагрязненном участке, предварительно очищенном от снежного покрова. С помощью бульдозеров распределяют по участку, вдавливая куски льда в загрязненную нефтью почву.

При вдавливании кусков льда в поверхность почвы происходит разрушение плотного слоя нефти. В результате увеличивается аэрация почвы, ускоряющая деструкцию нефтепродуктов.

При повышении температуры воздуха (в весеннее-летний период) происходит прогревание верхнего слоя почвы нефтезагрязненного участка. В результате происходит таянье кусков льда, вдавленных в нефтезагрязненную почву в зимнее время, и активизация замороженных в них нефтеразрушающих микроорганизмов.

Проппант, входящий в состав замороженной и вдавленной в виде кусков льда в нефтезагрязненную почву смеси, адсорбирует на свою поверхность нефть, которую начинают разлагать нефтеразрушающие микроорганизмы. Пористая структура проппанта способствует аккумуляции в порах питательной среды и нефтеразрушающих микроорганизмов, создавая благоприятные условия для деструктивной деятельности последних. Одновременно проппант оказывает мульчирующее действие на почву, что способствует ее аэрации.

Способ опробован в зимнее время на участке, загрязненном нефтью в результате аварии на трубопроводе. Участок находился на территории Угутского месторождения в труднодоступном болотистом месте. Контроль действия данного способа проводился по итогам сравнительного анализа состояния двух участков (оба участка загрязнены нефтью в результате одной и той же аварии, произошедшей в летнее время, и расположены друг от друга на расстоянии 300 м). Результаты химического анализа на наличие нефтепродуктов в почве после аварии показали: на первом участке 6624 мг/кг, на втором участке 5851 мг/кг. Первый участок не подвергали обработке, второй участок обрабатывали предлагаемым способом. По истечение 3 лет на первом участке наблюдалось незначительное восстановление растительного покрова по периферической части нефтяного загрязнения (менее 10% от общей площади загрязнения). На втором участке наблюдалось восстановление растительного покрова (60% от общей площади загрязнения).

Результаты химического анализа на наличие нефтепродуктов в почве показали:

- на первом, необработанном, участке - 5875 мг/кг

- на втором, обработанном данным способом, участке - 1568 мг/кг.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет проводить эффективную рекультивацию нефтезагрязненных участков почвы, расположенных в труднодоступной в летнее время местности при снижении материальных затрат на использование специальной дорогостоящей техники, а также применении местных отходов; уменьшить негативное воздействие на экосистему северных районов, отличающуюся повышенной ранимостью и чувствительностью как к механическим повреждениям, так и к химическому загрязнению; решается проблема утилизации отходов нефтедобычи.