Установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов
Полезная модель относится к области биотехнологии и экологии, а именно к устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и направлено для восстановления земель, загрязненных нефтепродуктами. Сущность: установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов включает приемный бункер 1 для загрузки, хранения, первичного подогрева и равномерного рассева загрязненного грунта, при этом стенки приемного бункера выполнены с наклоном не менее 60°, культиваторы 2 для измельчения, аэрации и перемешивания грунта, биореактор 3, направляющую балку 4, два бака-накопителя для биопрепарата с удобрениями 5 и воды 6, систему оросительного оборудования, содержащую насос 7, шланги 8 и лейки 9 для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель 10 для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор 11 для привода тележки с размещенными на ней культиваторами 2 мотор-редуктор (на фиг. не показан) для привода разгрузочного шнека, шнек для выгрузки (на фиг. не показан) очищенного грунта, щит электропитания и управления 12, при этом установка дополнительно содержит теплоизолированное основание с подогреваемым полом 13 и все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом 14, выполненным из поликарбонатного материала для обеспечения работы в холодное время года. Дополнительно при работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра 15 и выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%. Техническим результатом полезной модели является повышение в 2-3 раза производительности установки, качества очистки грунта, возможность обработки загрязненных грунтов при пониженных температурах и сохранения микрофлоры, адаптированной к данному виду нефтепродуктов.
2 з.п. ф-лы; 1 ил.
Полезная модель относится к области биотехнологии и экологии, а именно к устройствам микробиологического обезвреживания (реактор закрытого изотермического типа), и направлено для восстановления земель, загрязненных нефтепродуктами.
Известна установка для переработки нефтяных шламов, содержащая накопитель шлама, насосы, фильтры, устройство подачи деэмульгатора, нагреватель, центрифугу, деаэратор, сепаратор, устройство подачи растворителя, устройство обработки водяным паром, культиватор, устройства подачи питательных веществ, инокулянта, аппарат биологической очистки (RU 2078740 С1, 10.05.1997).
Недостатками этой системы являются низкая степень очистки от нефти из-за неэффективного разделения эмульсии нефть - вода; вывод неочищенных взвешенных частиц вместе с водой, неэффективность биодеструкции тяжелых углеводородов, необходимость внесения питательных добавок; низкая эффективность работы углеводородокисляющих микроорганизмов при колебаниях температуры, влажности и световых условий в аппарате биологической очистки.
Известна линия для сбора, переработки нефтяных шламов и обезвреживания грунтов, содержащая установки сбора, разделения, переработки нефтешламов, в которых смонтированы насосы, заборные устройства, термоотстойники, фильтры грубой и тонкой очистки, смесители, гидроциклон, центрифуга, сепараторы, устройства для подачи деэмульгаторов, линия снабжена установкой сбора и перекачивания донного осадка, установкой очистки водно-иловой суспензии и культивирования биологических штаммов, установкой комплексной очистки грунтов аэробными и анаэробными микроорганизмами, установкой утилизации биомассы, а установка разделения нефтешлама и донного осадка оборудована устройством для вывода водноиловой
суспензии, при этом установка сбора и перекачивания донного осадка снабжена поворотной рамой со стрелой изменяющейся геометрии, устройством размыва донного осадка водой с механизмом регулирования интенсивности размыва, а на поворотной раме смонтированы механизмы поворота, подъема стрелы и насос сбора, перекачивания донного осадка, установка очистки водно-иловой суспензии и культивирования биологических штаммов снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки водно-иловой суспензии, культивирования биологических штаммов, которая оснащена устройствами ввода водно-иловой суспензии, ввода водяного пара, ввода сжатого воздуха, вывода очищенной воды и вывода водно-иловой суспензии совместно с микроорганизмами, установка комплексной очистки грунтов аэробными и анаэробными микроорганизмами снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки грунтов, которая оборудована устройствами приема грунтов, ввода водно-иловой суспензии с микроорганизмами, ввода сжатого воздуха, перемешивания и вывода грунтов, установка утилизации биомассы снабжена устройствами ввода питательных добавок, емкостью обработки грунтов, которая оборудована устройствами приема грунтов, вывода гибкой биомассы, перемешивания и вывода обезвреженных грунтов. (RU 2075447 С1, 20.03.1997).
Известная линия имеет низкую эффективность работы углеводородокисляющих микроорганизмов при колебаниях температуры, влажности и световых условий в аппарате биологической очистки.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предложенному является мобильная установка для микробиологической очистки нефтезагрезненных грунтов, включающая приемный бункер для хранения, равномерной подачи и подогрева грунта; культиваторы для измельчения грунта; биореактор; направляющую балку для перемещения приемного бункера и культиваторов; транспортер (шнек) для выгрузки очищенного грунта; электрощит для управления работой биореактора; смеситель-дозатор (бак-накопитель) для приготовления раствора
биопрепарата и воды; воздуходувку-нагреватель для подогрева загрязненного грунта и воздуха (А.Ф.Демьяненко, Н.С.Мизгирев «Микробиологическая очистка грунтов от нефтепродуктов в закрытых реакторах изотермического типа»// Вестник ВНИИЖТ, Москва, 2005, с.40-43).
Недостатком известной установки является недостаточно высокая эффективность работы при пониженных температурах углеводородокисляющих микроорганизмов из-за непостоянного температуро-влажностного и светового режима, вследствие этого увеличиваются сроки очистки грунтов и снижается производительность установки.
Техническим результатом полезной модели является повышение производительности установки, качества очистки грунта, возможности обработки загрязненных грунтов при пониженных температурах и сохранения микрофлоры, адаптированной к данному виду нефтепродуктов.
Указанный технический результат достигается тем, что установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов включает приемный бункер для загрузки, хранения, первичного подогрева и равномерного рассева загрязненного грунта, при этом стенки приемного бункера выполнены с наклоном не менее 60°, культиваторы для измельчения, аэрации и перемешивания грунта, биореактор, направляющую балку, два бака-накопителя для биопрепарата с удобрениями и воды, систему оросительного оборудования, содержащую насос, шланги и лейки для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор для привода тележки с размещенными на ней культиваторами, мотор-редуктор для привода разгрузочного шнека, шнек для выгрузки очищенного грунта, щит электропитания и управления, при этом установка дополнительно содержит теплоизолированное основание с подогреваемым полом, и все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом из поликарбонатного материала для обеспечения работы в холодное время года.
Дополнительно при работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра, а выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%, что дополнительно повышает качество его очистки.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом.
На фиг. изображена функциональная схема предлагаемой установки, в которой: 1 - приемный бункер, стенки которого выполнены с наклоном не менее 60°; 2 - культиваторы; 3 - биореактор; 4 - направляющая балка; 5 - бак-накопитель для биопрепарата и бак для воды 6; система оросительного оборудования, содержащую насос 7, шланги 8 и лейки 9 для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель 10 для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор 11 для привода тележки с размещенными на ней культиваторами; мотор-редуктор для привода разгрузочного шнека (не показаны); щит электропитания и управления 12; теплоизолированное основание с подогреваемым полом 13, при при этом все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом 14 из поликарбонатного материала. При работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра 15, а выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%.
Установка работает следующим образом. Слой грунта, загрязненный нефтепродуктами, загружают в приемный бункер 1 объемом 2 м3 . В нем загрязненный грунт предварительно подогревают с помощью воздуходувки-нагревателя 10. Стенки приемного бункера 1 выполнены с наклоном не менее 60°, для того, чтобы грунт под действием собственной силы тяжести выдавливал нижние слои. Мотор-редуктор 11 перемещает приемный бункер 1 вдоль направляющей балки 4. За счет поступательного движения бункера и вращения фрез культиваторов грунт равномерно распределяется по всей площади биореактора 3. Затем загрязненный грунт измельчают фрезами культиваторов 2 до размеров 2-3 мм для улучшения доступа углеводородокисляющим микроорганизмам к загрязненным частицам грунта и
обрабатывают биопрепаратом и удобрениями, подаваемых в реактор из бака-накопителя 5 и бака с водой 6 с помощью насоса 7 и разбрызгиваемых с помощью леек 9. С помощью воздуходувки-нагревателя в биореакторе устанавливают и поддерживают требуемую для окисления нефтепродуктов температуру - 25-27°С. При недостаточном естественном освещении включают ртутные лампы 15 расширенного спектра. Грунт периодически перемешивают с помощью культиваторов 2 и увлажняют с помощью оросительного оборудования. Очищенный от нефтепродуктов грунт удаляют из реактора с помощью разгрузочного шнека, приводимого в действие червячным мотор-редуктором. Весь процесс очистки контролирует и обеспечивает щит электропитания и управления 12.
Заявленная совокупность признаков в формуле полезной модели позволяет: увеличить производительность очистки грунтов в 2-3 раза за счет использования микрофлоры, адаптированной к данному нефтепродукту; повысить качество очищенного грунта от нефтепродуктов; сократить производственные площади; реализовать экологически безопасный технологический процесс биообезвреживания нефтезагрязненных грунтов; исключить отрицательное воздействие загрязненных грунтов на окружающую среду; проводить обработку грунта в условиях пониженных температур внешней среды. Размещение данной установки на железнодорожной платформе позволяет исключить дополнительные экономические затраты связанные с транспортировкой грунтов к месту очистки.
1. Установка для микробиологической очистки нефтезагрязненных грунтов, включающая приемный бункер для загрузки, хранения, первичного подогрева и равномерного рассева загрязненного грунта, культиваторы для измельчения, аэрации и перемешивания грунта, биореактор, направляющую балку, два бака-накопителя для биопрепарата с удобрениями и воды, систему оросительного оборудования, содержащую насос, шланги и лейки для обработки грунта реагентами и полива водой, воздуходувку-нагреватель для подогрева воздуха, червячный мотор-редуктор для привода тележки с размещенными на ней культиваторами, мотор-редуктор для привода разгрузочного шнека, шнек для выгрузки очищенного грунта, щит электропитания и управления, отличающаяся тем, что стенки приемного бункера выполнены с наклоном не менее 60°, установка дополнительно содержит теплоизолированное основание с подогреваемым полом, при этом все узлы установки размещены в герметичном объеме с прозрачным сводом из поликарбонатного материала для обеспечения работы в холодное время года.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что при работе в условиях недостаточного солнечного света под сводом устанавливают ртутные лампы расширенного спектра.
3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что выгрузку очищенного грунта из биореактора проводят на 70-75%.
