Борона с дозатором-распылителем для внесения нефтеокисляющих бактерий в дно водоема, загрязненного нефтепродуктами

В настоящее время нефть и нефтепродукты признаны основными загрязнителями экосистемы (Eurosoil 2008). Проблема охраны окружающей среды от нефтезагрязнений приобретает все большую остроту в связи с ограниченностью возможностей и дороговизной применения для этих целей механических, физических и химических способов очистки.
Существует 4 основных способа очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий: биологические, химические, механические, физико-химические.
В зависимости от степени повреждения почвы и водоемов, выбор приемов и методов рекультивации различные. В настоящее время существует большое количество методов, с помощью которых снижают и ликвидируют загрязнения нефтью и нефтепродуктами.
Биологическая очистка загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий https://revolution.allbest.ru/ecology/00457662_0.html [1].
К биологическому методу относится метод микробиодеградации, основанный на деструкции загрязнителей различными видами микроорганизмов. Эффект достигается за счет активизации аборигенной микрофлоры или внесения в грунт определенных культур микроорганизмов, а также всевозможных комплексных препаратов и методов.
Нефть, разлитая на поверхности водоемов, через год оказывается на дне водоема вследствие сорбции на твердых частицах, а также из-за увеличения плотности.
Очистка за счет активизации микрофлоры является медленным процессом.
Простейшими способами активизации микрофлоры являются механические. Рыхление, боронование, вспашка, дискование, распашка загрязненных нефтью грунтов являются благоприятным фактором, стимулирующим процессы биодеградации нефти в грунте.
Из области техники известны устройства и механизмы, предназначенные для вспашки, боронования ложа водоемов.
Известно изобретение № 114644 Заявлено 21 ноября 1967 г. за № 586623 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР «Борона для рыхления дна водоемов» [2]. Особенность предлагаемой бороны заключается в том, что к головной части рамы шарнирно в горизонтальной плоскости прикреплен пластинчатый руль, имеющий форму сегмента и снабженный приспособлением для его поворота, выполненным в виде коромыслообразного поворотного рычага, к концам которого прикреплены тросы управления. Борона имеет закрепленные под рамой полозья.
Известна полезная модель № 131561 опубликована 27.08.2013 Бюл. № 24 «Универсальная радиоуправляемая машина для рекультивации заболоченных почв» [3], которая относится к устройствам для борьбы с загрязнениями окружающей среды, в частности к дистанционно управляемым машинам для рекультивации нефтезагрязненных заболоченных почв. Рекультивация заболоченных, загрязненных нефтью земель предполагает такие мероприятия, как сбор разлившейся нефти, срезка верхнего сильнозагрязненного слоя почвы, рыхление почвы, создание искусственного микрорельефа, внесение извести, минеральных удобрений, нефтеокисляющих микроорганизмов, высев травмелиорантов.
Известно изобретение № 2221104, опубл. 10.01.2004 Бюл. № 1 «Устройство для рыхления донных отложений» [4]. Изобретение относится к озерному рыбоводству и может быть использовано при рыхлении донных отложений в естественных водоемах.
Из области техники известны составы и способы микробиологической очистки загрязнений земель и акваторий нефтяными углеводородами.
Известно изобретение №2115629 опубликовано 20.07.1998 «Консорциум штаммов микроорганизмов-декструкторов: alcaligenes denitricans, bacillus species, pseudomonas putida, aeromonas species для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности» [5]. Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при биологической очистке нефтяного загрязнения почв, почвогрунтов и вод на территориях нефтебаз, нефтепромыслов, промпредприятий и других объектах.
Известно изобретение №2322400 опубликовано 20.04.2008, бюл. № 11 «Способ очистки от нефти водоемов, заболоченных территорий, загрязненных вод амбаров и шламонакопителей» [6].
Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Способ включает распыление раствора нефтеокисляющего препарата с титром клеток 10 клеток /мл и минеральных удобрений, взятых в эффективном количестве, на загрязненную водную поверхность, проведение аэрации посредством устройства, обеспечивающего увеличение уровня растворенного кислорода в 60-70 раз в течение суток на объем воды не менее 20000 м, путем всасывания загрязненной воды из толщи, подъема ее над водной поверхностью и возврата в водоем в распыленном виде.
Все перечисленные изобретения (полезные модели) представляют собой один из возможных вариантов решения вопроса очистки загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий.
Предлагаемая полезная модель «Борона с дозатором-распылителем для внесения нефтеокисляющих бактерий в дно водоема, загрязненного нефтепродуктами» позволит осуществить восстановление загрязненного дна водоема нефтяными углеводородами комплексно, совместить механический способ очистки - боронование с биологическим.
Рыхление, боронование, вспашка, дискование, распашка загрязненных нефтью грунтов являются благоприятным фактором, стимулирующим процессы биодеградации нефти в грунте.
Внесение специализированных штаммов бактерий для ускоренного разложения загрязнений в грунте - биологический способ очистки загрязненного дна нефтепродуктами.
Для этого так же используются бактерийные препараты на основе культур высокоактивных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов, выпускаемых рядом предприятий.
Из отечественных широкую известность приобрели препараты «Путидойл» на основе бактерий Pseudomonas putida, «Деворойл» и дрожжей Candida, «Биоприн», а также препараты группы «Биодеструктор». Основными компонентами биопрепаратов являются экологически безопасные бактериальные биомассы природных сапрофитных штаммов (продуцентов) Acinetobacter bicoccum, Acinetobactervalentis, Arthrobacter sp., Rhodococcus sp., а также их различных сочетаний. Все штаммы, использованные для создания биопрепаратов, непатогенны, нетоксичны и не оказывают воздействия на ход естественных природных процессов.
Биологическая очистка загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий https://revolution.allbest.ru/ecology/00457662_0.html [7].
Преимущества биологического метода:
экологически безопасен (для окружающей среды, природы и человека);
экономически выгоден (для решения проблемы требуется меньшее количество затрат);
решает проблему за счет устранения самого источника загрязнений, а не переносом загрязнения с места на место;
обеспечивает продолжительный эффект от применения;
микроорганизмы, используемые для ликвидации нефтяных разливов в морских водах, являются пищей для планктона и других морских организмов, обеспечивая тем самым определенные трофические связи. Долгополова, В. Л. Способы очистки морских акваторий от нефтяных загрязнений URL: https://moluch.ru/archive/133/37456/ [8]
Полезная модель «Борона с дозатором-распылителем для внесения нефтеокисляющих бактерий в дно водоема, загрязненного нефтепродуктами» относится к области охраны окружающей среды, к природоохранным технологиям, биотехнологии и может быть использовано для восстановления и очистки дна водоема от нефтяного загрязнения.
Задачей предлагаемой модели является создание устройства, с помощью которого можно производить боронование загрязненного нефтью дна водоема с одновременным внесением в грунт суспензии бактерийных препаратов на основе культур высокоактивных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов.
Решение поставленной задачи достигается в создании конструкции, схема которой приведена на фигурах
на фиг.1 - рама в сборе;
на фиг. 2 - проекция рамы;
на фиг. 3 - грубберный зуб в сборе.
Основу составляет прямоугольная рама (1) размером не менее 3000×1000 мм, изготовленная из металлического уголка 70×70×5 мм, которая с помощью регулировочных стоек (2) опирается на «лыжи» (3), позволяющие бороне скользить по дну водоема. Регулировочные стойки задают необходимую глубину боронования подводного участка. Их высота не должна превышать длину грубберного зуба. С нижней стороны рамы в шахматном порядке закреплены грубберные зубья (4) с прикреплёнными к ним трубками с дозатором-распылителем (5) которые с помощью шланга высокого давления (6) соединены с трубой (7) закрепленной в верхней части бороны. Грубберные зубья можно использовать стандартизированные, применяемые в сельском хозяйстве. К трубе подсоединен металлизированный шланг высокого давления (8), применяемый в промышленности, идущий на судно и служащий для подачи суспензии с бактериями в конструкцию. К передней части рамы приварены рымы (9), за которые закреплена уздечка (10), предназначенная для буксировки конструкции. К уздечке скобами (11) через вертлюг (12) закреплен буксировочный трос (13). Длина шланга для подачи суспензии и буксировочного троса зависит от глубины, на которую будет опускаться борона. В составе суспензии с бактериями можно использовать любой известный бактерийный препарат на основе культур высокоактивных штаммов углеводородокисляющих микроорганизмов. Суспензия готовится согласно инструкции в каждом конкретном случае в зависимости используемого препарата.
Борону с судна опускают на дно водоема в районе нефтяного загрязнения. При буксировке конструкции по морскому дну происходит разрушение нефтяной пленки зубьями бороны с образованием борозд, в которые с помощью трубок с дозатором-распылителем дискретно под давлением вносится суспензия с нефтеокисляющими бактериями. Образовавшаяся в ходе боронования взвесь, состоящая из частиц грунта и прикрепленных к ним углеводородами, представляет собой питательную среду для нефтеокисляющих бактерий. Взвесь, осаждаясь на дно, закрывает борозды с находящейся в них суспензией с нефтеокисляющими бактериями. В результате в верхнем слое дна образуется так называемый «слоеный пирог» из грунта с нефтеуглеродами и суспензии с нефтеокисляющими бактериями, что существенно повышает эффективность биологической очистки морского дна от нефти и нефтепродуктов.
Таким образом, осуществляется комплексная очистка дна водоема от загрязнения нефтяными углеводородами. Во-первых, происходит боронование дна водоема, которое является механическим способом активизации аборигенной микрофлоры. Рыхление, распашка загрязненных нефтью грунтов являются благоприятным фактором, стимулирующим процессы биодеградации нефти. И, во-вторых, в борозды одновременно вносится суспензия с нефтеокисляющими бактериями для ускоренного разложения загрязнений, что являет собой биологический способ очистки.
Источники информации.
Биологическая очистка загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий https://revolution.allbest.ru/ecology/00457662_0.html.
Изобретение № 114644 Заявлено 21 ноября 1967 г. за № 586623 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР «Борона для рыхления дна водоемов».
Полезная модель № 131 561 опубликована 27.08.2013 Бюл. № 24 «Универсальная радиоуправляемая машина для рекультивации заболоченных почв».
Изобретение № 2221104, опубликовано 10.01.2004 Бюл. № 1 «Устройство для рыхления донных отложений».
Изобретение №2115629 опубликовано 20.07.1998 «Консорциум штаммов микроорганизмов-декструкторов: alcaligenes denitricans, bacillus species, pseudomonas putida, aeromonas species для очистки почв, почвогрунтов, вод от нефти, нефтепродуктов и остаточной замазученности».
Изобретение №2322400 опубликовано 20.04.2008, бюл. № 11 «Способ очистки от нефти водоемов, заболоченных территорий, загрязненных вод амбаров и шламонакопителей».
Биологическая очистка загрязненных нефтью и нефтепродуктами почв и водных акваторий https://revolution.allbest.ru/ecology/00457662_0.html.
Долгополова, В. Л. Способы очистки морских акваторий от нефтяных загрязнений URL: https://moluch.ru/archive/133/37456/.