Способ переработки промышленных отходов

Код документа: RU2703809C1_20191022

Описание

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области охраны окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений и предназначается для переработки промышленных отходов - отработанного бурового раствора и/или бурового шлама в искусственный почвогрунт.

Известно, что буровой раствор представляет собой дисперсную систему, состоящую из глинистых частиц и воды, стабилизированную различными полимерами, а буровой шлам представляет собой смесь частиц горной породы с буровым раствором. Материалы, используемые для приготовления буровых растворов (прежде всего баритоновый утяжелитель), а также горные породы, выносимые на поверхность вместе с буровым раствором, содержат различные загрязняющие вещества (тяжелые металлы, различные соли). Причем объемы раствора и шлама в процессе строительства скважин в зависимости от конструкции могут составлять от нескольких сотен до тысячи метров кубических.

В процессе загрязнения в почве изменяется живая агросистема, нарушается баланс между азотом, фосфором, углеродом и калием и т.д. Поэтому особую актуальность приобретает поиск безопасных для окружающей среды и человека средств и методов рекультивации, загрязненных отходами-отработанного бурового раствора и/или бурового шлама в переработанный искусственный почвогрунт.

Одновременно с этим необходимо отметить, что в поддержании жизнеспособность почв играет влажность и порозность, т.е. воздушный режим почв. Оптимальная экологическая гармония - когда вода и воздух содержатся в равных по объему количествах, что соответствует влажности почвы по уровню 60% HB. Экологический оптимум влажности почвы для нормального роста развития трав составляет 65-80% НВ, т.е. для них выращивания требуется подготовленная определенная подготовительная работа под внесение удобрительно-мелиорируемой смеси.

Ведение агропромышленного производства на техногенно-нарушенных территориях и реабилитация сельскохозяйственных угодий необходимо рассматривать как целостную систему мероприятий, направленных на восстановление и повышение создания искусственного почвогрунта, соответствующей существующим нормативам.

Известно, что напримере детоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами - это система мероприятий по превращению токсичных (подвижных) форм ТМ в нетоксичные для растений. Методы детоксикации подразделяются на физические, химические и биологические. Не рассматривая все эти вопросы, можно отметить, что комплексным мелиорантом является жидкий навоз содержащий органику и элементы минерального питания растений, в доступной для него форме. Использование животноводческих стоков в растениеводческом производстве имеет двойное назначение: утилизация отходов животноводства и повышение плодородия почв. По своим удобрительным свойствам жидкий навоз является одним из эффективных органических удобрений, которое может использоваться в земледелии.

Жидкий навоз, по сравнению с твердым, имеет некоторые агротехнические и почвенно-биологические особенности, которые позволяют использовать его в экологическом применении для отходов - отработанного бурового раствора и/или бурового шлама в исскуственный почвогрунт в целом.

Азотное воздействие жидкого навоза близко к эффективности минеральных азотных удобрений и его целесообразно применять, прежде всего, для образования в исскуственном почвогрунте, т.е. на почвах с низкой микробиологической активностью. Независимо от технологии применения во избежание потери азота жидкий навоз должен бытъ заделан в почву не более чем через 2 часа после внесения. Глубина заделки удобрений не менее 0,08 м. Вносят их при влажности почвы ниже наименьшей влагоемкости, т.е. влажность жидкого навоза должна быть не менее 91%. Учитывая, что жидкий навоз в первый год после внесения имеет более высокий коэффициент использования, чем твердый, и высокое содержание доступного азота, его можно использовать как стимулятор для интенсивного развития корневой системы растения, повышая его адаптационные свойства.

Выбор направлений рекультивации определяется при проектировании в соответствии с требованиями ГОСТ 17.5.1.02-85, который устанавливает классификацию нарушенных земель по их пригодности для рекультивации и различных видов дальнейшего использования. Приоритетным направлением рекультивации считаются природоохранное направление, предусматривающее создание задернованных участков и участков самозарастания.

Основная задача биологического этапа - превращение культивационного слоя в плодородный слой, способный обеспечить благоприятные условия для роста растений, т.е. отходы - бурового раствора и/или бурового шлама должны рассматриваться как потенциально плодородный техногенный материал, обладающий ограниченно благоприятными для роста растений физическими и химическими свойствами. Для этого необходимо повышения фитомелиоративных свойств (оптимизация минерального питания растений) и создания плодородного слоя используются комплексные органические удобрения

Альтернативной традиционных методов очистки загрязненных нефтью почв является их восстановление путем биоремедиации с помощью биологически активных препаратов, в состав которых входят штаммы микроорганизмов - деструкторов нефтяных углеводородов, а также интенсификаторы местной почвенный микрофлоры. Таков, например, способ восстановления почв с использованием биопрепарата для очистки объектов окружающей от нефти и нефтепродуктов, описанный в патенте №2138451, 1999. Почва, подлежащая сырой нефти 11,5 ч 12,9 г/кг. Биопрепарат, использованный при восстановлении почвенного покрова, включая аэробные нефтеокисляющие бактерии - консорциум мезофильных бактериальных штаммов Pseudomonas putida ПИ Ko-1, Pyeudomonas ПИ-86, Micrococcus Species ПИ Ку-1, и консорциум психрофильных бактериальных штаммов Pseudomonas tluoresescens ПИ ЛБХ-3, Pseudomonas putida ПИ ЛБХ-8, Xanthomonas species ПИ ЛБХ-7, а также наполнитель, в качестве которого служил стерильный торф. В результате установлено его высокая деструктивная активность биопрепарата, в том числе и в отношении тяжелых фракции нефти.

Известен способ рекультивации нефтезагрязненных почв (НЗП) по патенту, представленный заявкой №2003114129/13 от 13.05.2003 г.

Известный способ осуществляют в три этапа. На первом - проводят инженерно-технические и/или агрохимические работы путем рыхления почвы, при необходимости дополнительно осуществления дренажных мероприятий, и внесения химических мелиорантов и минеральных удобрений, ускоряющих естественную биодеградацию нефтяных углеводородов. На втором этапе - биологическом, вводят в почву биогумус и бактериальный (биологический) препарат, способствующий повышению защитных свойств растений. Бактериальный препарат представляет собой суспензию бактерий штаммов из коллекции музея Ившина: рода Saecaromuce cerevisial S76, рода Streptoccus Jactis Str 47, рода Phodopseudomonas palistris Ph 108, рода Lactobacillus casei Last.21 и культуры углеводородокисляющих бактерий У-48 с общей численностью микробных клеток 1012 - 1014 кл/кг, и на основе инактивированных бактерий Pseudomonas aureofaciens Н - 16 - Агат - 25К.

При третьем - фитомелиоративном этапе рекультивации осуществляют высев нефтемерантных трав в загрязненную почву.

Такой способ рекультивации обеспечивает очистку и восстановление почвы длителен, а используемый биопрепарат, как и в предыдущем способе дорог, не подлежит длительному хранению, а выход экологически чистой сельскохозяйственной продукции, полученный на 2-ой и 3-й год выращивания на восстановленных почвах, недостаточен.

Известен способ утилизации бурового раствора и шлама после строительства скважин путем захоронения их в земляных амбарах и полигонах (Санитарные правила 3138-84 «Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов», 24.12.1984). При этом до захоронения буровой раствор и шлам должны быть обезврежены и доведены до консистенции пастообразного состояния.

Известен также способ очистки шлама от нефтяного и радиоактивного загрязнения путем обработки неполярным растворителем, при этом растворитель определяют, а шлам последовательно обрабатывают 20% водным раствором кальцинированной соды и 10% водным раствором хлористого аммония (Патент RU №2065776, В03В 9/02 от 27.08.1996).

Данный способ, как и вышеописанный, не предусматривает переработку бурового раствора в искусственный почвогрунт, т.е. не предусматривает биологическую рекультивацию.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ переработки промышленных отходов, образующихся, в частности, при обогащении апатитонефелиновых руд. Указанный способ предусматривает введение торфа для покрытия хвостохранилищ (места, где складируются отходы, так называемые нефелиновые пески) слоем торфа и последующее внесение минеральных фосфорных удобрений (Тезисы доклада конференции Академии наук СССР «Рекультивация земель нарушенных при добыче полезных ископаемых». Орджоникидзе, 1977, с. 244-245).

Данный способ позволяет в короткий срок закрепить поверхность хвостохранилищ и создать условия для последующего применения их в сельском хозяйстве.

Однако данный способ ограничен возможностями использования и не может быть применен для переработки отработанного бурового раствора на водной основе и шлама, что обусловлено специфическими физико-химическими характеристиками указанных отходов.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа, обеспечивающего возможность переработки отработанного бурового раствора на водной основе и/или шлама в искусственный почвогрунт.

Поставленная задача решается предлагаемым способом переработки промышленных отходов в искусственный почвогрунт путем введения торфа и фосфоросодержащих удобрений, в котором, согласно изобретению, при переработке промышленных отходов-отработанного бурового раствора на водной основе и/или шлама используют водопоглощающие гранулы сорбента, которые выступают в роли агрегатора воды, способного поглотить жидкость в виде жидкой фазы с выдержкой определенного времени для набухания и использование жидкого навоза животноводческих удобрений, проводят переработку в три стадии: в первой стадии используют грануированый торф и дополнительно проводят «засев» гранул сорбента с водопоглощающей способностью до 500 л воды на 1 кг гранул сорбента, вводят в смесь жидкий навоз в количестве, обеспечивающем получение рН вытяжки полученного искусственного почвогрунта в пределах 6,5-8,5, распределяют искусственный почвогрунт на рельефе и запахивают его с основным грунтом, на второй стадии агрохимической обработки осуществляют внесение в почвенный покров рельефа не менее 40-60 кг/га органического удобрения в виде жидкого навоза с допустимой нормой увлажнения всего активного слоя почвы, доводят влажность почвы до 60%, после подсушки илового осадка навоза осуществляют незамедлительное культивирование с одновременным боронованием на глубину 25-30 см, выравнивание и прикатывание водоналивными катками, а на третьей стадии формируют состав смеси травостоя путем посева семян нефтетолерантных трав с нормой высева из расчета 20 кг/га и дополнительно вносят жидкий навоз с допустимым расходом для полива и длительностью, обеспечивающей постепенное впитывание в почву без нарушения ее структуры, проводят заделку зеленой массы в почву осенью, используя ее в качестве дополнительного сидерального удобрения, вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием участка поля, причем семена трав перед посевом обрабатывают биопрепаратом Фитоспорин, и/или производят посадку кустарников и деревьев - черенков лиственных пород, а объем материала для армирования и создания плодородного слоя в естественных условиях выбирают из условия превышения отходов бурового шламового амбара.

Кроме того, предпочтительно осуществляют механическое удаление нефтепродуктов с поверхности бурового шламового амбара.

Кроме того, при наличии в буровом шламе повышенного содержания хлоридов предварительно, перед его смешиванием с торфом, гранулами сорбента и жидким навозом, проводят промывку шлама водой и откачку воды после промывки.

Кроме того, для повышения гумусообразования и плодородие почвы, жидкий навоз дополнительно вносят на второй год весной, длительность полива данного участка поля, которого определяется временем работы разбрызгивателей, подключенных к дождевальному агрегату подачи жидкости навозных жидких стоков.

Способ осуществляется следующим образом.

Накопление и транспортировку бурового раствора или шлама к месту переработки с буровых установок и буровых платформ осуществляют в специальных контейнерах. Из каждой партии поступающего на переработку бурового раствора и/или шлама отбирают пробы для определения содержания нефтепродуктов, тяжелых и других металлов, а также определяют показатели, характеризующие радиоактивность и кислотность среды (величины рН).

Затем буровой шлам через вибросито, шаровую мельницу поступает в смеситель, когда подают отработанный буровой раствор (не показано). При этом способ предусматривает и совместную переработку отработанного бурового раствора и шлама, так и раздельную.

Таким образом, в смеситель поступает также торф. Для увеличения водопоглощающей способности торфа дополнительно в смеситель подают гранулы сорбента, исходя из его структуры, которые выступают в роли агрегатора воды, способного поглотить жидкость в виде жидкой фазы с выдержкой определенного времени до его набухания. Гранулы сорбента это водопоглощающий материал, способного поглотить до 500 литров жидкости на 1 кг гранул сорбента. Сорбент относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности к препаратам, которые могут оказывать в качестве удержания такой воды, при этом гранулы могут и отдавать воду в почву, являясь стимуляторами для развития впоследствии для образования плодородного составляющей почв, когда торф вначале нейтрализует щелочные компоненты бурового раствора и может также поглощать воду до 10 литров на 1 кг. При этом следует отметить, что гуминовые кислоты торфа образуют соли (гуматы). Гуматы одновалентных катионов (натрий, калий) являются также стимуляторами для развития почвенной биоты и высших растений. Поэтому они являются поливалентных для основы гумуса почвы. Кром того, гуминовые кислоты и лигвин торфа образуют хелатные соединения с катионами из группы тяжелых металлов и радиоенуклинов, практически не растворимых в воде и поэтому не усваиваются растениями. Для того чтобы по кислотности, в смеситель необходимо вводить безводную окись кальция в количестве, обеспечивающем получение рН водной вытяжки полученного искусственного почвогрунта в пределах 6,5-8,5.

Однако этого еще будет недостаточно, в этот раствор подают фосфорсодержащие органический жидкий навоз животноводческих стоков, содержащий азот, фосфор и калий, который также при тщательном перемешивании поглощается гранулами сорбента, вплоть до его набухания, причем для этого выдерживают 3-5 суток после введения безводной окиси кальция. После окончания переработки бурового раствора и шлама в искусственный грунт (который еще недостаточен в его образовании) отбирают среднюю пробу в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84. Проводят повторные анализы по вышеуказанным показателям.

Содержание тяжелых металлов в приготовленном грунте до вывоза его на участок в поле не должно превышать предельную допустимую концентрацию (ПДК) для почв или ориентировочно допустимые количества (ОДК) для почв (см. Перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно допустимых количеств (ОДК) химических веществ в почве). Госсанэпиднадзор РФ, 1993), величина рН водной вытяжки должна быть 6,5-8,5, радиоактивность в пределах ПДК (370 Бк/кг), содержание нефтепродуктов в водной вытяжке не должно превышать ПДК для воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения (0,3 мг/л).

Полученный таким образом искусственный почвогрунт далее затем рассредоточивают на рельефе и запахивают с основным грунтом в соотношении как минимум превышения объема бурового шламового амбара. Однако окончательно готовый искусственный почвогрунт подлежит проведению второго этапа биологической обработки, для чего в почву подают жидкий навоз животноводческих стоков с допустимой нормой увлажнения всего активного слоя, доводят до доведения влажности почвы до 60%, причем подачу жидкого навоза осуществляют с допустимым расходом полива и длительностью, обеспечивающим постепенное впитывание жидкого навоза в почву без нарушения ее структуры. После того, как произошла просушка илового осадка навоза, осуществляют незамедлительную культивацию на реабилитируемой почвы с одновременным боронованием на глубину 25-30 см, выравнивание и прикатывания водоналивными катками.

Третьим этапом при проведении фитомелиоративной обработки осуществляют подготовку семян нефтетолерантных трав в подготовленную почву, из расчета не менее 20 кг/га.

Поэтому для повышения фитомелиоративных свойств (оптимизации минерального питания растений) и создается полный (готовый) плодородный слой, используя комплексные органические удобрения при повторной подачи жидкого навоза уже непосредственно после высева трав.

Плодородный слой создается в верхней части почвенного профиля на рельефе.

Для оптимизации питания растений возможно использование комплексное минеральное удобрение диаммонийфосфат удобрительный (общие фосфаты 46%, азот 18%, по ГОСТ 8515-75).

Диаммонийфосфат представляет собой, как сложное (комплексное) минеральное концентрированное фосфорно-азотное удобрение, а также как реагент, снижающий щелочность данного материала. Дозировка такого удобрения для разового внесения составляет 200 кг на 1 га рекультивационного участка.

Другим комплексным удобрением более простым являются это воспроизводство гумуса в таких почвах и потребность в органических удобрениях. Основными источниками органических удобрений являются подстилочный навоз и компосты, жидкий навоз (помет) и стоки, кроме того, как уже было отмечено выше и внесение перемешанного торфа с гранулами сорбента и жидкого навоза.

Следует отметить, что смесь посева семян нефтетолерантных трав с заданной нормой высева из расхода 20 кг/га, дополнительно также на третьей стадии высева проводят заделку выращенной зеленой массы в почву осенью и используют в качестве дополнительного сидеранта удобрения и вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием поля и используют семена трав, обработанные биопрепаратом элифта-фитоспорин.

Запасы торфа, согласно данных геологоразведочных работ могут быть ограничены в будущем, поэтому недостаток может быть дополнительно компенсирован органическими удобрениями и их внесение в рекультивируемый участок поля. В связи с этим поиск новых подходов к проблеме плодородия при создании искусственного почвогрунта в настоящее время рассматривается как одна из важнейших задач в исследований.

Комплексным мелиорантом является жидкий навоз, содержащий органику (содержащий азот, фосфор и калий), т.е. элементы минерального питания растений в доступной для него форме. По своим удобрительным свойствам жидкий навоз является одним из эффективных органических удобрений, которое может использоваться при получении окончательно готового искусственного почвогрунта на рельефе.

В таблице приведено содержание элементов питания растений в органических удобрений.

Жидкий навоз, по сравнению с твердым, имеет некоторые агротехнические и почвенно-биологические особенности, которые позволяют использовать его в экологическом земледелии на рекультивационном участке поля. Азотное воздействие жидкого навоза близко к эффективности минеральных азотных удобрений и его целесообразно применять для переработки промышленных отходов - отработанного бурового раствора и/или бурового шлама на всех этапах до получения готового искусственного почвогрунта, а также используют дополнительного сидеранта удобрения, когда вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием поля на третьей стадии при заделке зеленой массы в почву. Независимо от технологии и применения во избежание потери азота жидкий навоз должен быть заделан в почву на второй стадии и рельефа не более через два часа после внесения. Глубина заделки удобрений не менее 0,08.

Учитывая, что жидкий навоз, как в первый, так и во второй годы внесения на рекультивируемый участок имеет более высокий коэффициент использования, чем твердый, и высокое содержание доступного азота, его можно использовать как стимулятор для интенсивного развития корневой системы растения, повышая ее адаптационные свойства.

Следует также отметить, что действие гранул сорбента основано на свойствах воды (Патент RU №2574722, C08F 220/56, C08L 3/02, C08L 1/08, C08L 5/08, A61L 15/28, A61L 15/60 от 10.02.2016). Изобретение относится к химии высокомолекулярных соединений, в частности может применено в сельском хозяйстве, как экологически чистый продукт. Попадая в матрицу полимера, вода образует связи с ее стенками, приобретая структуру льда и закрепляясь в сорбенте под названием «твердая вода», (см. публикацию в интернете 7 июня 2016 года - Орошение, Инновация в сельском хозяйстве, засуха «Твердая вода»/Сайт: Save Pearl Haibar». Воронежские ученые изобрели «твердую воду». Опубл. 16.11.2015), где пока еще никто не применял для осуществления способа переработки промышленных отходов.

Для сохранения влагонакопительного эффекта при проведении рекультивации данного участка, применяю гранулы сорбента, которые на первом этапе были тщательно смешаны с торфом и с жидким навозом до рассредоточения смеси почвогрунта на рельефе и запахивания с основным грунтом в соотношении равном или несколько больше объема шламового амбара (минимум 1:3).

Таки образом, возможна диаммонийфосфосфата данным комплексными органическими удобрениями может, происходит только с перерасчетом норм внесения по каждому действующему веществу.

Фиторемелиорация реконструированного участка рельефа проводится на 3-ем этапе (стадии) путем посева семян многолетних трав, растущих на данном участке с заданной нормой высева и запахивания как сидерантов под зябь в почву, и/или посадка черенков лиственных пород. Для посева рекомендуются кострец безостый (35 кг/га), лисохвост луговой (30 кг/га), овсяница красная (23 кг/га), пырей ползучий (20 кг/га), мятлик луговой (15 кг/га), клевер белый (12 кг/га. Нормы высева даны для посева культур в чистом виде. При расчете норм высева семян корректируют в зависимости от хозяйственной годности каждой конкретной партии семян. Возможно использование травосмеси следующего состава: кострец безостый - 25%, овсяница луговая - 20%, ежа сборная - 15%, пырей ползучий - 10%, житняк сибирский - 10%, райграс однолетний - 10%, донник желтый - 5%, клевер гибридный - 5%.

После высева трав семена заделывают шлейф-бороной, например, из деревянных брусков (возможно металлической рамой) или троса диаметром 20 мм и длиной до 8 м или другим оборудованием. После посева и внесения удобрений, по необходимости производят полив рекультивируемого участка жидким навозом, что обеспечивает также и набухание гранул сорбента.

При этом большим плюсом является то, что гранулы не вымываются из почвы, благодаря чему срок их действия составляет от 5 до 10 лет - все это в целом улучшает экологическую обстановку в сочетании с использованием жидкого навоза, так как состав продукта сорбента позволяет также поглощать из почвы не толку влагу, но и микроэлементы, т.е. выступать в качестве удобрения.

Следует отметить, что важную роль в поддержании готового искусственного почвогрунта на рекультивационном участке и его жизнеспособности играет влажность и порозность, т.е. воздушный режим почвы. Оптимальная экологическая гармония в почве - это когда вода и воздух содержатся в равных по объему количествах, что соответствует влажности почвы на уровне 60% НВ. Экологический оптимум влажности почвы для нормального роста развития трав составляет 65-80% НВ.

Искусственный поверхностный слой с высокой влагоудерживающей способности, благодаря наличию гранул сорбента на период формирования устойчивого естественно-растительного покрова, также обеспечивает защиту грунтовой поверхности от эрозионных процессов, сохранность семян (Северные и Южные засушливые районы), эффективное развитие корневой системы в период их вегетации и жизнеспособность растительного покрова в период его формирования, при этом используется органический жидкий навоз, а далее и сидераты, т.е. комплексное использование всех элементов питания.

Такой искусственный почвогрунт в то же время пропускает в нижние слои грунта часть атмосферных осадков и не препятствует дыханию и прорастанию семян трав. Кроме того. Быстрое проникновение почвенной влаги к семенам, сокращает время до контакта прорастающих корней с почвой и получению более плотного растительного покрова многолетних трав, так как удобрения не вымываются из почвы, а удерживаются гранулами сорбента, когда имеет место достаточного внесения жидкого навоза в почву - это означает развитие микроорганизмов, а значит безвредность и безопасность таких материалов.

Можно отметить также то, что на примере Ханты-Мансийского автономного округа - Югры от 10.12.2004. №466-п «Об утверждении регионального норматива», допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ на территории Ханты-Мансийского автономного округа - Югры), отбор проб рекомендуется, производить в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02.84.

При отсутствии регионального норматива эффективность рекультивации определяется по фитоиндикационным параметрам - всхожести семян и общему проектному покрытию живьем напочвенным покровом сеяных или естественных травостоев на объекте рекультивации.

Проективное покрытие определяется по визуальной шкале с 10 градациями: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100%. Глаз человека вполне может определить степень проективного покрытия с точностью 10% (см. Воронов А.Г. Геоботаника - М: Высшая школа, 1933 - 384 с).

Контроль всхожести семян проводят через 30 дней после посева. При наличии «пустых» мест с общим проективным покрытием живым напочвенным покровом менее 30% и площадью более 10 м2 производится дополнительные фитомелиоративные мероприятия (внесение удобрений и известкование), а также подсев семян.

Таким образом, в результате окончательно полученный искусственный почвогрунт с данными характеристиками по содержанию элементов в мг/кг почвы, определяют содержание токсичных металлов в готовом почвогрунте, который должен находиться в пределах заданных ПДК или ОДК.

Данные по коэффициенту концентрации загрязнения почв (ГОСТ 17.4.3.06 - 86) тяжелыми металлами.

Нс=С/Спдк. Где С - содержание загрязняющего вещества; Сндк- содержание предельно допустимых количеств загрязняющих веществ.

Кроме того, определяют содержание радионуклидов и нефтепродуктов, которые не должны превышать ПДК (на основании показателей исследований Госсанэпидемнадзора и агрохимслужбы).

По этим показателям определяют такие почвы, к какому относятся уровню (допустимой) (см. «Порядок определения размера ущерба от загрязнения земель химическими веществами», утверждено Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ 18.11.1993).

Таким образом, обеспеченность полученного почвогрунта основными питательными элементами будет достаточно высока, при этом необходимо искусственный почвогрунт запахивать с основным грунтом в соотношении равным или большим, чем объем отработанного бурового шлама.

Предлагаемый способ рекультивации искусственного почвогрунта в указанной последовательности комплексных удобрений торфа и жидкого навоза с внесением гранул сорбента может быть применен в народном хозяйстве для переработки промышленных отходов, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Данный способ также может применяться при благоустройстве и биологенизации земледелия и для получения экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

Зеленую массу, выращенную на рекультивируемых участках, целесообразно использовать в качестве сидерантов и провести, возможно, вторичный засев трав. Процессы самоочищения не нарушаются, токсичность почвы не возрастает.

Таким образом, заявленный способ после первого и второго каждого года подготовки почвы позволяет повысить активность почвенных микроорганизмов, что обеспечивает почву органическими веществами, снижает плотность почвы и эрационные процессы, а в целом способствует повышению гумусированности почвогрунта. К тому же зеленая масса трав и сорняков органических удобрений вместе с запашкой жидкого навоза в почву, а затем полив разбрызгивателями, подключенных к дождевальному агрегату подачи жидких навозных стоков увеличивает их удобрительную ценность и приобретает черты позитивного биологического эффекта в дальнейшем при переработке промышленных отходов. При этом интенсивность уплотнения почвы снижается и практически к третьему году стабилизируется, что обеспечивает рост и развитие растений, обогащающих грунт органическим веществом, т.е. высокий технический результат является в основном следствием взаимодействия всех компонентов, в том числе и органического комплексного происхождения удобрения, особым образом внесенного до и после вспашки рельефа почвы.

В конечном итоге эти процессы до и после вспашки рельефа в искусственный почвогрунт и полив при вспашке и после вспашки участка почвы способствуют гумусообразованию и плодородию почвогрунта, а, следовательно, обеспечивает возможность переработки отработанного бурового раствора и/или шлама в искусственный почвогрунт.

Кроме того, по сравнению с известными способами биологической рекультивации в искусственный почвогрунт, использование торфа и в качестве органических удобрений жидкий навоз не менее 40-60 кг/га или зеленую массу трав - до 15 т/га, гарантирует увеличение ферментативную активность и численность микроорганизмов, экономичнее в 5-10 раз. Используемые материалы в способе рекультивации переработки промышленных отходов в искусственный почвогрунт доступны с применением отечественных сырьевых компонентов, обладающим эффектом стимулятора роста растений при повышенном комплексном внесении удобрений. Как видно из представленных материалов обеспеченность полученного почвогрунта основанными питательными элементами очень высока. Однако при этом как было отмечено выше, искусственный почвенный почвогрунт в своем первоначальном создании будет запахиваться с основным грунтом из условия равенства и/или превышения бурового шламового амбара, как минимум в соотношении 1:3, повысит их плодородность и нормализовать тем самым экологическую обстановку.

Таким образом, сохранение искусственного верхнего почвогрунта выполняется с высокой влагоудерживающей способностью на период формирования роста многолетних трав, т.е. почвенно-растительного покрова, обеспечивает защиту грунтовой поверхности от эрозионных процессов, сохранность и прорастание содержащихся в слое наполнителя семян растений, эффективное развитие корневой системы растений в период их вегетации и жизнеспособность растительного покрова в период формирования, питание растений в период роста необходимыми компонентами, упрочнение формирующего дернового слоя, при этом не препятствует процессу естественного восстановления растительного покрова.

Реферат

Изобретение относится к области охраны окружающей среды при разработке нефтяных и газовых месторождений. Способ включает поэтапное выполнение цикла восстановительных работ. На первой стадии переработки отработанного бурового раствора и/или шлама используют гранулированный торф, вносят гранулы сорбента и вводят жидкий навоз в количестве, обеспечивающем получение рН вытяжки полученного искусственного почвогрунта в пределах 6,5-8,5. Распределяют искусственный почвогрунт на рельефе и запахивают его с основным грунтом. На второй стадии осуществляют внесение в почвенный покров рельефа не менее 40-60 кг/га органического удобрения в виде жидкого навоза, доводят влажность почвы до 60%. После просушки илового осадка навоза осуществляют культивирование с одновременным боронованием на глубину 25-30 см, выравнивание и прикатывание. На третьей стадии осуществляют посев семян нефтетолерантных трав с нормой высева из расчета 20 кг/га, дополнительно вносят жидкий навоз и проводят заделку зеленой массы в почву осенью под зябь и/или осуществляют посадку кустарников и деревьев. Способ обеспечивает возможность переработки отработанного бурового раствора и/или шлама в искусственный почвогрунт, позволяет повысить активность почвенных микроорганизмов, снизить плотность почвы и эрозионные процессы, повысить гумусированность почвы. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Формула

1. Способ переработки промышленных отходов в искусственный почвогрунт путем введения торфа и фосфорсодержащих удобрений, отличающийся тем, что при переработке промышленных отходов - отработанного бурового раствора на водной основе и/или шлама используют водопоглощающие гранулы сорбента, которые выступают в роли агрегатора воды, способного поглотить жидкость в виде жидкой фазы, с выдержкой для набухания, и жидкий навоз животноводческих стоков, переработку проводят в три стадии: на первой стадии используют гранулированный торф и дополнительно проводят засев гранул сорбента с водопоглощающей способностью до 500 л воды на 1 кг гранул сорбента, вводят в смесь жидкий навоз в количестве, обеспечивающем получение рН вытяжки полученного искусственного почвогрунта в пределах 6,5-8,5, распределяют искусственный почвогрунт на рельефе и запахивают его с основным грунтом, на второй стадии агрохимической обработки осуществляют внесение в почвенный покров рельефа не менее 40-60 кг/га органического удобрения в виде жидкого навоза с допустимой нормой увлажнения всего активного слоя почвы, доводят влажность почвы до 60%, после подсушки илового осадка навоза осуществляют незамедлительное культивирование с одновременным боронованием на глубину 25-30 см, выравнивание и прикатывание водоналивными катками, а на третьей стадии формируют состав смеси травостоя путем посева семян нефтетолерантных трав с нормой высева из расчета 20 кг/га и дополнительно вносят жидкий навоз с допустимым расходом для полива и длительностью, обеспечивающей постепенное впитывание в почву без нарушения ее структуры, проводят заделку зеленой массы в почву осенью, используя ее в качестве дополнительного сидерального удобрения, вспашку проводят под зябь с поперечным дискованием участка поля, причем семена трав перед посевом обрабатывают биопрепаратом Фитоспорин, и/или производят посадку кустарников и деревьев - черенков лиственных пород, а объем материала для армирования и создания плодородного слоя в естественных условиях выбирают из условия превышения отходов бурового шламового амбара.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предпочтительно осуществляют механическое удаление нефтепродуктов с поверхности бурового шламового амбара.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии в буровом шламе повышенного содержания хлоридов предварительно, перед его смешиванием с торфом, гранулами сорбента и жидким навозом, проводят промывку шлама водой и откачку воды после промывки.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для повышения гумусообразования и плодородия почвы жидкий навоз дополнительно вносят на второй год весной, длительность полива данного участка поля определяется временем работы разбрызгивателей, подключенных к дождевальному агрегату подачи жидкости навозных жидких стоков.

Авторы

Патентообладатели

Заявители

СПК: A01B79/02

МПК: A01B79/02

Публикация: 2019-10-22

Дата подачи заявки: 2018-11-12

0
0
0
0
Невозможно загрузить содержимое всплывающей подсказки.
Каталог Поиск по объявлениям