Способ очистки воды и донных отложений водоемов от нефти и нефтепродуктов

009507 Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки воды и/или донных отложений естественных и антропогенных водоемов и водотоков от нефти и нефтепродуктов в местах их попадания в водные объекты при добыче, транспортировке и хранении. Известен способ очистки водоемов и почв от нефтяных загрязнений (см. патент РФ 2104248,МПК C02F 3/34, опубл. 10.01.1998 г.), предусматривающий нанесение препарата углеродсодержащих микроорганизмов на нефтесубстрат загрязненного участка. Перед нанесением микроорганизмы препарата культивируют в среде, которая содержит нефтесубстрат загрязненного участка. Основным недостатком данного способа является его высокая стоимость, за счет дорогих препаратов, а так же нецелесообразность внесения углеводородокисляющих организмов в загрязненные места,где эти микроорганизмы уже присутствуют. Известна также установка (патент РФ 2182134, МПК C02F 11/00, опубл. 10.05.2002 г.), которая содержит модуль сбора и перекачивания донного осадка, фильтр грубой очистки, блок подачи флокулянта на входе в фильтр грубой очистки, выход которого сообщен с входом сепаратора, устройство вывода тяжелых механических частиц, емкости сбора нефтепродуктов, осадков, очищенной воды, фильтр и насос. Первый выход сепаратора через насос и устройство сгущения осадка сообщен с емкостью сбора осадков и с емкостью сбора очищенной воды, второй выход сепаратора через фильтр сообщен с емкостью сбора нефтепродуктов, третий выход сепаратора сообщен с устройством вывода тяжелых механических частиц, а четвертый выход сепаратора по воде через акустический фильтр подключен ко второму входу емкости сбора очищенной воды. Недостатком этого устройства является то, что эта установка сложна в эксплуатации и дорогостоящая. Кроме того, установка не позволяет очищать крупные водоемы (большой площади и глубины), так как перекачка донных отложений от удаленных мест очистки на берег и их переработка требует больших затрат. Известен также способ очистки поверхности воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, выбранный нами за прототип (патент РФ 2159307, МПК Е 02 В 15/04, опубл. 20.11.2000 г.), который включает нанесение на очищаемую поверхность хлопоксодержащего сорбента, сформированного в маты,маты помещают по несколько штук в один слой в дополнительную кассетную оболочку и фиксируют в них при помощи фиксаторов. Такая дополнительная кассетная оболочка позволяет размещать в кассетах по 10-15 отдельных матов, что ускоряет как доставку поглотителя к месту аварии, так и удаление. Затем дополнительная кассетная оболочка с матами транспортируется на вспомогательном судне или непосредственно по воде к конкретному месту разлива нефти или нефтепродуктов на воде на месте аварии. Недостатками этого способа является низкая эффективность очистки водоемов от нефти и нефтепродуктов, так как в данном способе отсутствует очистка донных отложений, а донные отложения в большей степени определяют продуктивность водоема за счет развития бентосных беспозвоночных животных, которые играют важнейшую роль в питании рыб-бентофагов. Также, недостатком вышеупомянутого способа является то, что неочищенные от нефти и нефтепродуктов донные отложения могут являться источником вторичного загрязнения водоемов (поверхностных вод), когда под воздействием физических факторов аккумулированные в донных осадках нефть и нефтепродукты будут попадать в толщу воды. Основным техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленной группы изобретений, является повышение эффективности очистки водоемов глубиной до 70 м, т.к. предложенный способ и система очистки позволяют очищать не только поверхностные воды от нефти и нефтепродуктов, но и донные отложения. Кроме того, очистка от нефти и нефтепродуктов происходит непосредственно в водоеме, на загрязненных участках. Изъятие нефти и нефтепродуктов из воды и донных отложений ускоряют процессы биологического самоочищения водоемов и восстанавливают качественные и количественные показатели водных экосистем. Указанный технический результат достигается тем, что в способе очистки воды и донных отложений водоемов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами, включающем размещение на поверхности воды активных бонов, выполненных в виде матов из хлопчатобумажной или синтетической ткани, заполненных очищающим составом, согласно предложенному решению в процессе очистки производят аэрацию воды и/или флотацию донных отложений, а в качестве очищающего состава используют алюмосиликаты, органические вещества и минеральные удобрения при следующих соотношениях, %: алюмосиликаты - 2-25, органические вещества - 55-96, минеральные удобрения - 2-20. В отношении системы очистки для осуществления способа технический результат достигается тем,что система очистки для осуществления способа, состоящая из модуля поверхностной очистки воды,согласно предложенному решению, содержит модуль очистки донных отложений, включающий флотатор, соединенный с блоком подачи водовоздушной смеси, гибкий трубопровод, соединяющий флотатор с плавающей емкостью-отстойником. Кроме того, система очистки воды и донных отложений водоемов содержит блок аэрации. Пример конкретного выполнения. На чертеже представлена схема предлагаемой системы очистки для осуществления способа. Система очистки включает модуль поверхностной очистки 1, состоящий из секций, собранных из активных-1 009507 бонов, модуля очистки донных отложений, который выполнен в виде флотатора 2 с подключенным к нему блоком подачи водовоздушной смеси 3. К флотатору 2 присоединен гибкий трубопровод 4, соединяющий флотатор 2 с плавающей емкостью-отстойником 5. Очистка загрязненной воды и донных отложений при помощи предлагаемого способа и системы осуществляется следующим образом. На поверхности воды устанавливается модуль поверхностной очистки 1, состоящий из активных бонов, которые выполнены в виде хлопчатобумажных матов, собранных в секции. Предварительно активные боны наполняются очищающим составом. В качестве очищающего состава используются алюмосиликаты - 2-25%, органические вещества - 55-96% и минеральные удобрения - 2-20%. Одновременно на дно водоема опускается флотатор 2, в который подается водовоздушная смесь от блока подачи водовоздушной смеси 3. В результате активизации донных отложений происходит отделение нефти и нефтепродуктов от донных отложений и транспорт флотируемого вещества по гибкому трубопроводу 4 в плавающую емкость-отстойник 5, где происходит локализация нефти и нефтепродуктов(содержание в нефти и/или нефтепродуктах органоминеральных примесей донных отложений не более 10%). Плавающая емкость-отстойник 5 транспортируется к берегу, где производится извлечение из нее нефти и/или нефтепродуктов и транспортировка на места ее переработки. Остатки поднятых со дна загрязнений с поверхности водоема собираются с помощью активных бонов. Повышение очищающей способности активных бонов происходит за счет активизации их микробиоценоза алюмосиликатами, органическими веществами, минеральными удобрениями. После очистки водоема от загрязнений активные боны вывозят на нарушаемые или загрязненные почвы, где они самоочищаются. Применение минеральных удобрений позволяет улучшить питательную среду и ускорить рост и развитие растений и микроорганизмов. В процессе очистки не реже одного раза в месяц проводится анализ проб воды на содержание растворенных нефтепродуктов и концентрации биогенного элемента в воде. Оценка эффективности очистки донных отложений и воды от нефти была проверена на сильнозагрязненном нефтью природном водоеме, расположенном за Полярным кругом (площадь участка 4,1 га). Концентрация нефти в донных отложениях озера до начала очистных работ в среднем составляла 53,3 г/кг (от 13,6 до 126,0 г/кг). После проведения первого этапа очистки донных отложений (июльавгуст), концентрация нефти была снижена в 7 раз и составила в среднем 7,6 г/кг (от 6,2 до 9,9 г/кг). На поверхности воды были размещены 4 порядка активных бонов по 20 секций размером 408020 см на акватории озера, и 20 секций было размещено в устье втекающего ручья. Боны были наполнены алюмосиликатами - 3%, торфом - 90%, азофоской - 5%, аммиачной селитрой - 2%. Аэрация воды на акватории озера осуществлялась аэраторами. В результате активной работы микробиоценоза активных бонов, концентрация растворенных нефтепродуктов в водах озера на период очистных работ была в среднем в 5 раз ниже, чем в водах ручья на верхней контрольной точке (70 м выше активных бонов, расположенных в устье ручья). Таким образом, предложенный способ и система позволяют очищать от нефти и нефтепродуктов загрязненные водоемы (озера, реки, морские и океанические прибрежные участки) глубиной до 70 м и восстанавливать их естественную продуктивность. При увеличении параметров некоторых блоков системы очистки воды и донных отложений водоемов с помощью изобретений возможна очистка водоемов глубиной более 70 м. Система очистки воды и донных отложений водоемов является высокомобильной,т.к. в течение короткого времени (до 1 суток) может быть перевезена на другой участок очистных работ. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки воды и донных отложений водоемов от нефти и нефтепродуктов, включающий размещение на поверхности воды активных бонов, выполненных в виде матов из хлопчатобумажной или синтетической ткани, заполненных очищающим составом, отличающийся тем, что в процессе очистки производят аэрацию воды и/или флотацию донных отложений, а в качестве очищающего состава используют алюмосиликаты, торф и минеральные удобрения при следующих соотношениях, %: алюмосиликаты - 2-25, органические вещества - 55-96, минеральные удобрения - 2-20.