Биокомпостирование нефтезагрязненных торфогрунтов

• Автор: Заборская, Анна Юрьевна
• Шифр специальности: 03.02.08, 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Основные обозначения
Глава I. Современные методы очистки нефтезагрязненных
грунтов
1Л.ПДК нефтепродуктов в почве, нормативы
1.2.Способность природных сред к самоочищению
1.3.Сравнение методов, преимущества и недостатки
1.4. Основные этапы биотехнологической рекультивации грунтов
1.4.1. Предварительный этап
1.4.2. Физико-химический этап
1.4.3. Микробиологический этап
1.4.4. Фитомелиоративный этап
1.5. Применение биопрепаратов для очистки нефтезагрязненных грунтов
1.6. Основные принципы процесса компостирования
1.7. Системы очистки нефтезагрязненных грунтов
1.7.1. Системы компостирования
1.7.2. Обработка в биореакторах
1.7.3.Комбинированные и гибридные процессы
Выводы
Глава II. Материалы и методы экспериментальных исследований
2.1.Материалы и методы, используемые при исследовании процесса биоокисления углеводородов в условиях естественной аэрации
2.1.1. Культивирование тест-культуры
2.1.2. Гранулометрический состав почвы и песка
2.1.3. Стерилизация почвы
2.1.4. Метод исследования степени биодеградации нефти в зависимости

от влажности почвы
2.1.5. Метод исследования влияния структураторов (опилок и торфа)
на биодеградацию нефтепродуктов в почве
2.1.6. Определение концентрации нефтепродуктов в почве
2.1.7. Определение количества тест-культуры в почве
2.1.8. Определение влажности почвы
2.1.8.1. Определение влажности почвы путем доведения до постоянного веса
2.1.8.2. Определение влажности почвы на приборе МА-45 фирмы Sartorius
2.1.9. Установка для изучения скорости потребления углеводородов в зависимости от глубины слоя почвы
2.1.10. Оценка погрешности измерений за счет неравномерности расперделения загрязнителя в почве
2.2. Материалы и методы, используемые при исследовании процесса биоокисления углеводородов в динамическом режиме
2.2.1. Лабораторная установка для очистки нефтезагрязненных почв
2.2.2. Определение мощности, затрачиваемой на перемешивание нефтезагрязненной почвы
2.2.3. Показатель затратности ремедиации нефтезагрязненных
почв
Глава III. Исследования процесса биокомпостирования в условиях естественной аэрации
3.1. Зависимость степени биодеградации углеводородов нефти от влажности нефтезагрязненной почвы
3.2. Оценка влияния структураторов (опилок, торфа) на биодеградацию нефтепродуктов в почве
3.3. Изучение процесса биокомпостирования нефтезагрязненных

грунтов на модельных средах
3.4. Изучение влияния начального количества тест-культуры на процесс биоремедиации
3.5. Исследование процесса биокомпостирования нефтезагяднений в зависимости от толщины слоя почвы
3.6. Определение глубины проникновения парафина в почву
Глава IV. Исследования процесса биокомпостирования в динамических условиях
4.1. Исследование зависимости мощности от высоты слоя почвы в аппарате и влажности почвы при различной скорости вращения мешалки
4.2. Исследование влияния перемешивания на процесс биокомпостирования углеводородов в почве
4.2.1. Пропеллерная мешалка
4.2.1.1. Непрерывный режим перемешивания
4.2.1.2. Режим 30 мин перемешивания через 30 минут выстоя
4.2.1.3. Режим 1 час перемешивания через 1 час выстоя
4.2.1.4. Режим 15 мин перемешивания через 15 мин выстоя
4.2.1.5. Режим 15 мин перемешивания через 45 мин выстоя
4.2.2. Скребковая мешалка
4.2.2.1. Непрерывный режим перемешивания
4.2.2.2. Режим 30 мин перемешивания через 30 минут выстоя
4.2.2.3. Режим 1 час перемешивания через 1 час выстоя
4.2.2.4. Режим 15 мин перемешивания через 15 мин выстоя
4.2.2.5. Режим 15 мин перемешивания через 45 мин выстоя
4.2.3. Винтовая мешалка
4.2.4. Оценка интенсивности аэрации с использованием индикаторной частицы
4.2.5. Мешалка тип IV

компостирование с принудительной аэрацией в течение короткого времени (1-2 дня) с дальнейшим использованием простых компостных рядов в течение 2-3 недель. Такой подход снижает уровень капитальных затрат [89].
1.7.2. Обработка в биореакторах
При использовании биореакторов для ремедиации нефтезагрязненных почв можно достичь наиболее высоких скоростей деструкции за счет обеспечения оптимальных условий развития микроорганизмов.
Биореакторы могут быть оборудованы системой удаления отработанного воздуха, трубопроводами для подвода воздуха (или кислорода), питательных веществ и системами контроля pH и температуры. В биореакторах можно относительно легко обеспечивать термофильные режимы обработки, доминирование микроорганизмов-деструкторов.
Для ex situ очистки загрязненных почв, грунтов, других материалов можно использовать различные конструкции биореакторов, среди которых выделяют реакторы с фиксированным слоем (fixed-bed bioreactor, твердофазный биореактор) и суспензионные с перемешиванием {slurry bioreactor, шламовый биореактор).
Для биологической очистки загрязненной почвы преимущественно используют суспензионные (шламовые) реакторы. Количество почвы в суспензионных реакторах с перемешиванием может составлять до 30% их объема. Их преимущества над твердофазными реакторами заключается в более легком управлении, лучшем контроле процесса, возможности обеспечивать более высокий уровень аэрации. Они подвержены заиливанию, засорению осадками и взвесями, избыточной биомассой. С другой стороны, конструкции суспензионных реакторов сложнее, потребляют больше энергии, а также требуют больших затрат на очистку отработанного воздуха.
Для уменьшения затрат биореакторы можно использовать в качестве одной из ступеней обработки контаминированных материалов с предварительным фракционированием по степени загрязнения