close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3118

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3118
(13)
C1
6
(51) C 09K 17/50,
(12)
A 01B 79/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СОСТАВ ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ НЕФТЯНОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ
(72) Авторы: Абрамец
А.М.,
Балыкин
В.И.,
(21) Номер заявки: 960433
Искандаров Р.М., Комарницкий Н.В., Мосейков
(22) 1996.08.23
В.А., Сорокин В.А. (BY)
(46) 1999.12.30
научно(71) Заявители: Государственный
научно-ис- (73) Патентообладатель: Государственный
исследовательский и проектный институт
следовательский и проектный институт
нефтяной и газовой промышленности Белнефтяной и газовой промышленности,
НИПИнефть (BY)
Институт проблем использования природных
ресурсов
и
экологии
НАН
PБ,
Государственное
научно-производственное
малое предприятие "ЭкоТех" (BY)
(57)
1. Состав для нейтрализации нефтяного загрязнения почв, содержащий торфяной сорбент и нейтрализующий компонент, отличающийся тем, что в качестве нейтрализующего компонента он содержит карбонатный сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.% на сухое вещество:
торфяной сорбент
70-90
карбонатный сапропель
10-30.
2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве торфяного сорбента он содержит торф, модифицированный газообразным диоксидом углерода.
BY 3118 C1
(56)
1. А.с. СССР 1585314, С 09К 17/00, 1990.
2. А.с. СССР 1289875, C09K 17/00, A01C 21/00, 1984
Изобретение относится к материалам, улучшающим состояние почв, в частности, может быть использовано для устранения токсического действия углеводородов нефти на почвы и сельскохозяйственные растения.
Известен состав для нейтрализации нефтяного загрязнения почв на основе пеногасителя буровых растворов, модифицированного алкилхлорсиланом аэросила [1].
К недостатку данного состава следует отнести то, что он является экологически не безвредным, поскольку содержит ряд химически агрессивных ингредиентов.
По технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому составу наиболее близок состав, включающий фильтроперлит - 16-30 мас.%, торф - 22-26 %, известь - 5-7 %, нитрилотриметилфосфоновую кислоту
- 1-3 %, отработанный глинистый буровой раствор (остальное) [2].
Недостатком данного состава является его многокомпонентность, т.е. наличие большого количества ингредиентов, ряд из которых не безвреден для окружающей среды.
Задачей изобретения является разработка экологически безопасного состава для нейтрализации нефтяного загрязнения почв, обладающего повышенной сорбционной способностью.
Поставленная задача решается тем, что в известном составе, содержащем торфяной сорбент и нейтрализующий компонент, в качестве нейтрализующего компонента он содержит карбонатный сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.% на сухое вещество:
торфяной сорбент
70-90
карбонатный сапропель
10-30.
При этом в качестве торфяного сорбента он содержит торф, модифицированный газообразным диокси-
BY 3118 C1
дом углерода.
В физико-химическом обосновании состава лежит принцип получения мелиоранта почв - сорбента, обладающего дифильными свойствами, а именно выполняющего функции сорбента углеводородов и, одновременно, аккумулятора влаги, т.е. содержащего гидрофобный и гидрофильный компоненты, которые в свою
очередь являются совершенно безвредными для окружающей среды и обладают высокими агрономическими показателями. В двухкомпонентной жидкой фазе, загрязненной нефтью грунтов, содержащей полярную (воду в данном случае) и неполярную (нефть, нефтепродукты) жидкости, первый из компонентов состава (торфяной
сорбент) иммобилизует из поровой сети почвы, грунта и удерживает нефть, а второй (карбонатный сапропель) удерживает влагу, выполняя роль иммобилизатора влаги в почве. В результате загрязнители (нефть) необходимо удалять торфяным сорбентом из поровой влаги, а карбонатный сапропель обеспечивает
восстановление гидравлической проводимости в пахотном почвенном горизонте.
В качестве торфяного сорбента может быть использован торф, модифицированный газообразным диоксидом углерода, получаемый по способу, описанному в заявке 960359 от 10.07.96 г., МПК В 01 J 20/22, БИ №1,
98 г. Он заключается в том, что торф обрабатывают в среде газообразного СО2 при избыточном давлении,
при этом модификацию и сушку торфа в среде СО2 проводят одновременно.
Кроме того, в качестве торфяного сорбента могут быть использованы различные виды сорбентов на основе торфа. Среди них возможно использование торфа низкой степени разложения (R < 15-20 %), высушенного до влажности 5-10 маc.%, как экологически чистого сорбента на основе торфа.
Нейтрализация нефтяного загрязнения почв, грунтов предполагает прежде всего связывание свободной
нефти и предотвращение ее миграции как вширь, так и вглубь. Проводимые защитные мероприятия не
должны в целом пагубно сказываться на флору и фауну и должны обеспечить ее ускоренное самовосстановление. В этой связи оценка эффективности составов была выполнена с позиций их сорбционной (физической) и агрономической эффективностей.
С этой целью были приготовлены составы с различными торфяными сорбентами и различным содержанием входящих компонентов путем их механического перемешивания.
Для определения сорбционной способности состава к товарной нефти испытания выполнены следующим
образом. В шесть химических стаканов, содержащих по 200 г песчаной почвы (W 15 мас.%), вносили по 20 г
товарной нефти. Почву с нефтью перемешивали. Затем в стаканы вносили состав для нейтрализации. В первый
стакан - 5 г, во второй - 10 и т.д. до 30 г. Через 2 часа в каждый из стаканов влили по 200 г воды и перемешали
их содержимое стеклянной палочкой. После отстаивания суспензии почвы (через 1 час) наличие свободной
нефти в стакане определяли визуально по присутствию нефтяной пленки на поверхности воды. Состав - прототип получен в соответствии с количественным составом его ингредиентов, приведенным в описании изобретения. Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание состава (мас.%) на твердую фазу почвы, соответствующее полному связыванию нефти
32,5
Варианты опыта
Состав (прототип) (а.с. 1585314)
Состав (предлагаемый):
Вариант 1.
Торфяной сорбент (торф, модифицированный СО2) карбонатный сапропель
Вариант 2.
Торфяной сорбент (торф фрезерный)
карбонатный сапропель
Вариант 3.
Торфяной сорбент (сорбент Peat-sorb, произв. Канада) карбонатный сапропель
-90%
-10%
10,0
-90%
-10%
20,0
-90%
-10%
17,5
Из данных табл. 1 видно, что предлагаемый состав в 1,5-3 раза более эффективен, чем состав - прототип, т.е.
расход предлагаемого состава для связывания в почве нефти значительно меньше. Обусловлено это прежде всего
содержанием в нем сорбционного органического (торфяного) ингредиента, обеспечивающего иммобилизацию
углеводородов из порового пространства почвы.
Обоснование оптимального количественного содержания ингредиентов в предлагаемом составе представлено в табл. 2 на примере сорбента торфа, модифицированного СО2. Постановка эксперимента аналогична условиям табл. 1.
2
BY 3118 C1
Таблица 2
Варианты опыта (предлагаемого состава)
сорбент торфяной (СО2)
карбонатный сапропель
сорбент торфяной (СО2)
карбонатный сапропель
сорбент торфяной (СО2)
карбонатный сапропель
сорбент торфяной (СО2)
карбонатный сапропель
сорбент торфяной (СО2)
карбонатный сапропель
Содержание состава (мас.%) на твердую фазу
почвы, соответствующее полному связыванию
нефти
- 100 %
10
-0%
- 90 %
10
- 10 %
- 80 %
12,5
- 20 %
- 70 %
17,5
- 30 %
- 60 %
27,5
- 40 %
Примечание: сорбент торфяной (СО2) - сорбент на основе торфа, полученный модификацией СО2.
Из данных табл. 2 видно, что нефтепоглотительная способность состава возрастает с увеличением содержания в нем торфяного сорбента. При превышении содержания в составе сапропеля более 30 мас.% расход
их для полного поглощения нефти в почве весьма значителен и примерно равен составу-прототипу (табл. 1),
т.е. предельной дозой карбонатного сапропеля в составе следует считать - 30 мас.%
Обоснование компонентного состава для нейтрализации нефтяного загрязнения почв и его влияния на
водные свойства почвы приведено в табл. 3.
Схема опыта: в подготовленную (загрязненную) почву с содержанием нефти 2,5 мас.% вносили состав для нейтрализации загрязнения в количестве 10 мас.% с разным содержанием ингредиентов. После чего образцы почвы
увлажняли до полного влагонасыщения, выдерживали 1 сутки в увлажненном состоянии и помещали во влагопотенциометр для определения количества иммобилизованной воды.
Таблица 3
Содержание ингредиентов в составе, мас.%
1.
2.
3.
торфяной сорбент карбонатный сапропель
Торф, модифицированный СО2
0 (контроль)
0
95
5
90
10
80
20
70
30
60
40
Фрезерный торф
100
0
90
10
70
30
«Peat-sorb.» (Канада)
100
0
90
10
70
30
Содержание
состава в почве, мас.%
Равновесное влагосодержание почвы (при потенциале влаги 0,2 м водяного столба), кг/кг
0
10
10
10
10
10
0,021
0,032
0,054
0,072
0,127
0,170
10
10
10
0,035
0,061
0,139
10
10
10
0,039
0,073
0,145
Из приведенных данных видно, что на загрязненной почве (вариант 1) растения практически не развиваются. Внесение предлагаемого состава (вариант 2) практически возобновляет почве ее способность к произрастанию на ней растений.
Наработана опытная партия состава для нейтрализации нефтяного загрязнения почв, проведены его испытания в лабораториях и полевых условиях. Испытания состава проведены БелНИИПИНефть, БелНИИО,
ИПИПРЭ НАНБ. Проведенные испытания подтвердили эффективность предложенного состава.
Наработана также опытная партия состава для его использования на предприятиях ПО «Белоруснефть».
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
128 Кб
Теги
by3118, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа