Совершенствование технологии рекультивации нефтезагрязненных земель с применением бульдозера-смесителя

• Автор: Лазарев, Александр Петрович
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Современное состояние добычи нефти и загрязнения ландшафта

в России и Саратовской области

1.2 Влияние загрязнений нефтью и нефтепродуктами

на окружающую среду

1.3 Классификация существующих способов борьбы с

нефтезагрязнением почв

1.4 Биологический подход к рекультивации нефтезагрязненных земель

1.5 Этапы проведения биологической рекультивации
1.6 Цель и задачи исследований -
2 ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ГРУНТА БУЛЬДОЗЕРОМ-СМЕСИТЕЛЕМ
2.1 Технология и технические средства для проведения технической рекультивации нефтезагрязненных земель
2.2 Уравнение винтовой поверхности шнека бульдозера-смесителя
2.3 Уравнение движения материальной точки по винтовой
поверхности
2.4 Определение времени перемещения материальной точки в массиве
грунта '
2.5 Мощность, необходимая для работы бульдозера-смесителя
2.6 Выводы
3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИСЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследования физико-механических свойств, грунта загрязненного нефтепродуктами
3.2 Методика лабораторные исследования рабочего процесса бульдозера-смесителя

3.2.1 Описание экспериментальной установки
бульдозера-смесителя
3.2.2 Порядок проведения эксперимента
3.2.3 Определение качества перемешивания компонентов с грунтом, загрязненным нефтью и нефтепродуктами,
бульдозером-смесителем
3.2.4 Методика обработки экспериментальных данных
3.3 Методика полевых исследований
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ БУЛЬДОЗЕРА-СМЕСИТЕЛЯ
4.1 Влияние конструктивных параметров и технологических режимов
работы шнека на качество перемешивания
4.2 Влияние технологических режимов и конструктивных параметров на энергоемкость процесса перемешивания
4.3 Исследования динамики восстановления нефтезагрязненной почвы
4.3.1 Плотность почвы, загрязненной нефтью
4.3.2 Агрохимические свойства почвы
4.3.3 Структурное состояние почвы
4.4 Снижение концентрации нефти в загрязненном грунте
4.5 Урожайность культуры на участке после
рекультивации нефтезагрязненной почвы
4.6 Выводы '
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ЗЕМЕЛЬ ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЬЮ И НЕФТЕПРОДУКТАМИ
5.1 Методика расчета эколого-экономической эффективности использования новой технологии рекультивации
5.2 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
С ростом мировой экономики и энергетической потребности все больше увеличиваются объемы добычи нефти, что приводит к увеличению загрязнения окружающей среды, в том числе к загрязнению почвы. По данным специалистов, ежегодно при транспортировке теряется от 3 до 15 % добываемой нефти и продуктов ее переработки, при этом образуется свыше 510 млн тонн загрязненного нефтепродуктами грунта.
Распространяясь по поверхности земли, компоненты нефти вызывают отрицательные изменения всех почвенных характеристик, что приводит к нарушению сложившегося геохимического баланса в экосистеме почвы. Кроме этого, загрязнение нефтью приводит к полному или частичному изменению микробиоты, снижению продуктивности фитомассы напочвенного покрова.
Большинство аварий приходится на земли сельскохозяйственного назначения, что влечет за собой не только нарушение экологии, но и экономики страны. По этой причине поиск и разработка новых и эффективных подходов к восстановлению покрова земли, нарушенного в результате попадания нефтепродуктов, являются приоритетными для любого общества.
Из всех существующих способов рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, наиболее эффективным и положительно зарекомендовавшим себя является биологический подход. Однако его недостатками являются дороговизна реализации и длительный период восстановления плодородия.
Ежегодно разрабатываются новые способы и технологии осуществления биологического подхода к рекультивации земель с повышенной эффективностью работы микроорганизмов с целью сокращения периода восстановления нарушенного покрова земли. При это, в большинстве технологий не уделяют должного внимания техническому этапу рекультивации. Данный этап является наиболее трудоемким, экономически и энергетически затратным. Помимо этого, на техническом этапе осуществляются технические операции, способствующие повышению работоспособности микроорганизмов, что приводит к увеличению

целом. Существующие способы рекультивации малоэффективны и непроизводительны.
В связи с этим цепью работы является повышение эффективности технической рекультивации нефтезагрязненных земель путем совершенствования процесса перемешивания загрязненного грунта с применением бульдозера-смесителя.
Задачи исследования:
1) дать анализ и оценку эффективности существующих технологий рекультивации земель, загрязненных нефтью и нефтепродуктами;
2) теоретически обосновать технологический процесс перемешивания, обеспечивающий высокое качество рассредоточенности компонентов биологической очистки в объеме загрязненного грунта и разработать концептуальную модель бульдозера-смесителя, позволяющую оптимизировать его технологические режимы и конструктивные параметры;
3) установить закономерности влияния конструктивно-технологических параметров бульдозера-смесителя на качество перемешивания загрязненной почвы с компонентами очистки;
4) провести исследования процесса рекультивации земель с применением бульдозера-смесителя;
5) определить экономическую эффективность применения данной технологии.