МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС БИОСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ГРУНТОВ
MOBILE COMPLEX OF BIO-SORPTION PURIFICATION OF OIL-POLLUTED SOILS

Изобретение относится к области биотехнологии ремедиации загрязненных земель и, в частности, может быть использовано для обезвреживания почвы, ликвидации аварийных разливов нефти, нефтепродуктов.
Известна установка для микробиологической очистки грунтов, загрязненных тяжелыми металлами и нефтепродуктами, включающая расположенные в замкнутом объеме приемный бункер с крышкой для размещения рабочей среды, устройство перемещения рабочей среды из приемного бункера в биореактор, систему орошения установки с баком-накопителем, воздуходувку-нагреватель для предварительного подогрева рабочей среды и автоматического поддержания заданной температуры воздуха в замкнутом объеме установки, шнек для выгрузки рабочей среды и теплоизолированное основание с подогреваемым полом. При этом приемный бункер выполнен с возможностью раздельной подачи в него элементов рабочей среды, бак-накопитель выполнен с возможностью подачи в него раствора гуминовой кислоты в воде или раствора гуминовой кислоты с биопрепаратом в воде, а теплоизолированное основание содержит два слоя, зазор между которыми связан с выходом воздуходувки-нагревателя (патент РФ №2479365 С1, дата приоритета 07.10.2011, дата публикации 20.04.2013, авторы: Бельков В.М. и др., RU).
Недостатками известного аналога являются: сложность конструкции, недостаточная мобильность, ограниченная расположением установки на железнодорожных путях, а также потребность в погрузчике, что требует дополнительных затрат средств и рабочей силы.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению, принятым в качестве прототипа, является устройство для очистки почвы от нефтепродуктов, включающее приемный бункер, дробилку, винтовой конвейер, бункер перемешивающего устройства, выполненного в виде шнековой мешалки, дозатор для гранулированного сорбента, бункер сушилки туннельного типа, в корпусе которой друг над другом расположены ленточные конвейеры, контактирующие с расположенными под ними вибраторами, газовые горелки, установленные под конвейерами, вентилятор для подачи воздуха в сушилку, камера для сбора отработанных газов в верхней части сушилки, соединенная через циклон и абсорбер с дымососом, а на выходе последнего конвейера размещен отводной канал для отгрузки очищенной почвы, соединенный с отверстием, выполненным в боковой стенке корпуса сушилки, закрываемым шибером (патент РФ №2517222 С1, дата приоритета 08.10.2012, дата публикации 27.05.2014, авторы: Старших В.В. и др., RU, прототип).
Недостатками прототипа являются: сложность конструкции, отсутствие мобильности, потребность в погрузчике, что несет за собой дополнительные затраты средств и рабочей силы, а также осуществление операции очистки путем сжигания нефтенасыщенных сорбентов, что влечет за собой дополнительное загрязнение в виде вредных выбросов в атмосферу.
Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является создание эффективного мобильного комплекса биосорбционной очистки почвы от нефтепродуктов, исключающего нанесение вреда окружающей среде от сжигания сорбентов и обеспечивающего осуществление операции по биосорбционной очистке непосредственно вблизи очагов загрязнения.
Технический результат при решении технической проблемы, заключающийся в повышении эффективности мобильного комплекса биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов, достигается за счет компоновки технологических устройств на одной платформе, имеющей колесную базу, обеспечивающую мобильность, высокую маневренность и эффективность протекания процесса биоремедиации.
Кроме того, исключаются затраты на сбор и доставку нефтезагрязненного грунта в специализированные цеха за счет возможности использования одной технологической установки, способной передвигаться и осуществлять операции по биосорбционной очистке непосредственно вблизи очагов загрязнения.
Для решения технической проблемы и достижения указанного технического результата предложен мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов, характеризующийся тем, что содержит емкость и дозирующее устройство сорбентов, перемешивающее устройство и устройство для отгрузки обработанного грунта. При этом комплекс смонтирован на колесной платформе транспортного средства и дополнительно снабжен емкостью с дозатором водного раствора биологически активного компонента и механизмами загрузки нефтезагрязненного грунта и разгрузки обработанного грунта. Перемешивающее устройство выполнено в виде полого барабана со смесительными лопастями в рабочей полости и снабжено механизмом вращения. Дозаторы сорбентов и водного раствора биологически активного компонента соединены с рабочей полостью барабана с помощью трубопроводов через отверстие в верхней части барабана. При этом в положении загрузки барабан установлен с возможностью наклона к платформе транспортного средства, а при выгрузке обработанного грунта барабан расположен вверх дном. При этом механизм загрузки нефтезагрязненного грунта снабжен заборным ковшом, приводимым в действие гидроприводом, а механизм разгрузки обработанного грунта снабжен телескопическим механизмом, установленным с возможностью осуществления поворота барабана в вертикальной плоскости в положение вверх дном.
На чертеже схематично показан мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов, общий вид.
Заявляемый мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов смонтирован на платформе 1 базовой машины и содержит емкость для сорбентов 2, дозирующее устройство сорбентов 3, емкость с водным раствором биологически активного компонента 4, дозирующее устройство водного раствора 5, перемешивающее устройство 6, механизм вращения перемешивающего устройства 7, механизм загрузки нефтезагрязненного грунта 8 и механизм разгрузки обработанного грунта 9. Перемешивающее устройство 6 выполнено в виде полого барабана со смесительными лопастями в рабочей полости и приводится в действие электродвигателем (условно не показано). Механизм загрузки нефтезагрязненного грунта 8 содержит заборный ковш 10 и приводится в действие гидроприводом (условно не показано). Механизм разгрузки обработанного грунта 9 снабжен телескопическим механизмом, с помощью которого барабан перемешивающего устройства 6 может переворачиваться вверх дном для освобождения его рабочей полости (условно не показано). В положении загрузки барабан наклонен в сторону платформы, а его верхний торец снабжен отверстием, через которое дозаторы 3, 5 соответственно сорбентов и водного раствора биологически активного компонента соединены с полостью барабана с помощью трубопроводов 11.
Мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов работает следующим образом.
Базирующийся на самоходном транспортном средстве мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов доставляется к месту возникновения очага загрязнения. Барабан перемешивающего устройства 6 находится в наклоненном положении для осуществления загрузки его рабочей полости. С помощью заборного ковша 10 и механизма загрузки 8 осуществляется забор и загрузка нефтезагрязненного грунта в перемешивающее устройство 6, после чего с помощью дозирующих устройств 3 и 5 в рабочую полость перемешивающего устройства по трубопроводам 11 поступают определенные объемы сорбентов и водного раствора биологически активного компонента из емкости сорбентов 2 и емкости водного раствора биологически активного компонента 4. Далее перемешивающее устройство 6 с помощью механизма вращения 7 начинает вращаться и тщательно перемешивать нефтезагрязненный грунт с сорбентами и биологически активным компонентом. После перемешивания обработанный грунт с помощью механизма разгрузки обработанного грунта 9 высыпается на рекультивируемую территорию, тем самым освобождая полость перемешивающего устройства для обработки следующего объема нефтезагрязненного грунта.
Предлагаемый мобильный комплекс биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов имеет более простую конструкцию по сравнению с прототипом, обеспечивает осуществление операций по биосорбционной очистке нефтезагрязненной почвы непосредственно вблизи образования очагов загрязнений, а применение комплексной технологии, в основе которой лежит предварительное сосредоточение углеводородов в порах сорбента, влечет за собой более целенаправленное воздействие микроорганизмов, условия жизнедеятельности которых будут усиливаться за счет насыщения грунта кислородом в процессе его тщательного перемешивания.
Таким образом, указанные преимущества свидетельствуют об эффективности заявляемого мобильного комплекса биосорбционной очистки нефтезагрязненных грунтов, а также о снижении трудозатрат в связи с сокращением затрат на сбор и доставку нефтезагрязненного грунта в специализированные цеха.