Введение
Литературный обзор 8
1.1 Загрязнение почвы отходами нефти и нефтепродуктами 8
1.1.1 Механические повреждения почвенного покрова 11
1.1.2 Химическое нарушение почв 11
1.2 Способы очистки нефтезагрязненной почвы 12
1.2.1 Механические методы 13
1.2.2 Физико-химические методы 13
1.2.3 Химические методы 14
1.2.4 Биологические методы 14
1.3 Сорбционная очистка почвы от нефтезагрязнений 21
1.4 Очистка почвы от нефтезагрязнений при помощи биосорбентов 24
1.5 Применяемые биосорбенты 27
1.6 Технологические особенности процесса биоремедиация 30
1.7 Сушествующие установки для очистки нефтезагрязненного грунта 33
1.8 Заключение к литературному обзору 33
2 Конструкторско-технологический раздел 35
2.1 Техническое задание 35
2.2 Разаботка технологической схемы 35
2.3 Расчет основных параметров установки 36
2.4 Разаботка конструкции установки 37
2.4.1 Разаботка перемешивающего устройства 37
2.4.2 Разаботка устройства подачи сорбента 42
2.4.3 Разаботка устройства для подачи водного раствора с
биологически активным компонентом 44
2.4.4 Расчет мощности привода смесительного барабана 46
2.4.5 Прочностной расчет толщины стенки барабана 47
2.4.6 Эскизная модель установки 48
3 Эксплуатация и ремонт 50
3.1 Система планово-предупредительного ремонта 50
3.2 Ремонт перемещивающего устройства 53
3.3 Ремонт устройства для подачи сорбента 55
3.4 Ремонт устройства для подачи водного раствора с биологически
активным компонентом 55
3.5 Ремонт и восстановление алюминиевых емкостей 57
Заключение 59
Список использованных источников 60
Приложение
На сегодняшний день Загрязнение почв нефтью и другими нефтепродуктами является актуальной проблемой. Попадание нефтепродуктов или других углеводородов в почву приводит к значительному ухудшению водной и воздушной проницаемости почв, влияет на морфологические, физические, химические, биологические свойства почвы, которые определяют ее плодородие и экологические функции. Пропитанные нефтью почвы изменяют свой химический состав, свойства и структуру.
Огромное количество шламовых емкостей требуют восстановление, и это не считая мест аварийных разливов. Шламовыми амбарами являются накопительные ямы, их размер составляет около 50-100 м. Такие ямы создаются возле буровых скважин, куда поступают для распределения отходы бурения: разные виды растворов, смешанные с нефтью или нефтепродуктами, химические реагенты, размельченная горная порода, глина.
Для засыпки одного хранилища, потребуется около 5 тысяч кубических метров песка. Данные работы по устранению хранилища требуют больших денежных затрат. Для заполнения одной емкости приходится около 600 тыс. руб. Многие нефтяные предприятия уничтожают около 350 нефтяных хранилищ. В случае применения такой технологии, «рекультивированный» данным образом территория остается на длительное время источником постоянного загрязнения грунтовых и подземных вод.
Цель работы: Разработать технологическую установку
предназначеную для очистки нефтезагрязнённых грунтов методом биоремедиации с применением биосорбентов и нефтеокисляющей микрофлоры. Требуемая производительность: 0.5 т/ч. Требуемая степень очистки: не ниже 99.9%.
Задачи:
- изучение современных методов рекультивации нефтезагрязненных территорий;
- сравнительный анализ применяемых биосорбентов;
- разработка новой высокоэффективной технологии очистки почв и грунтов от загрязнений нефтью и нефтепродуктами на основе процесса биосорбционных препаратов;
- подбор оборудования для осуществления технологического процесса в соответствии с разработанной схемой;
- расчёт основных параметров установки;
- разработка мобильного технологического комплекса.
В данной работе представлена технологическая установка для очистки нефтезагрязнённого грунта методом биоремедиации. Данная установка позволяет производить очистку при помощи биопрепаратов, иммобилизованных в порах сорбирующего материала.
При решении задачи были исследованы основные методы очистки нефтезагрязнённого грунта, а так же существующие технологии для очистки нефтезагрязнённого грунта. Рассмотрены наиболее применяемые сорбенты. Также в ходе работы было проведено патентное исследование современных конструкций для очистки нефтезагрязнённого грунта.
Была разработана технологическая схема и конструкция мобильного технологического комплекса, а так же произведены расчеты основных геометрических параметров установки на основании расчета материального баланса и прочностной расчет смесительного барабана. В качестве передаточного механизма был подобран редуктор.
Также в работе представлена система планово-предупредительного ремонта и восстановление основного оборудования установки.
Таким образом, задачи решены в полном объеме, цель - разработка технологической установки для очистки нефтезагрязнённого грунта методом биоремедиации была достигнута.
1. Алиев, С.А. Влияние загрязнения нефтяным органическим веществом на активность биологических процессов почв / С.А. Алиев, Д.А. Гаджиев // Изв. АН АзССР. Сер. биол. наук. - 1977. - № 2. - 46-49 с.
2. Андресон, Р.К. Применение биологического метода для очистки и рекультивации нефтегазозагрязненных почв / Р.К. Андресон, Т.Ф. Бойко, Ф.Я. Багаутдинов, ЛЛ. Даниленко, Е.М. Денежкин, Е.И. Новоселова, Ф.Х. Хазиев, Б.А. Андресон // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. - 1994. - № 2. - 16-18с.
3. Аренс В.Ж., Гридин О.М. Проблема нефтяных разливов и роль сорбентов в ее решении. // Нефть, газ и бизнес. - 2000. - № 5. -27-30 с.
4. Белик Е.С.: Интенсификация процесса биоремедиации
нефтезагрязненных почв путем применения биосорбента.
5. Белик Е.С., Рудакова Л.В. Получение биосорбента на основе карбонизата для очистки нефтезагрязненных почв и грунтов // Экология и промышленность России. - 2013. - № 11. - 48-52 с.
6. Вельков В.В. Биоремедиация; принципы, проблемы, подходы / В.В. Вельков // Биотехнология.- 1995.- № 3-4.- 20-27 с.
7. Илларионов С.А., Илларионов С.Ю., Кузнецов Ф.М., Средин В.В // Рекультивация нефтезагрязненных почв .-2000г. -16-25 с.
8. Клещенок С.Е., Подавальный Д.С., Булгаков Е.Е. научный руководитель канд. техн. наук Кайзер Ю.Ф Анализ существующих технологий рекультивации нефтезагрязненных почв. Сибирский федеральный университет.
9. Крамм Э.А., Кустова Н.А.,Заборская А.Ю., Изучение процесса биокомпостирования нефтезагрязненных грунтов на модельных средах// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. - 2011. - №2. - 39 с.
10. Кузьмин А.В. Расчеты деталей машины : Справочное пособие .- 3-е издание .-1986.- 400 с.
11. Михайлова А.А.: Институт естественных наук и технологий., Эколого-биологические особенности и подходы к нормированию загрязнения нефтепродуктами городской среды. Том 1.-2000.
12. Оборин А.А Нефтезагрязненые биогеацинозы: моногр./УрО РАН.- Перьмь: Изд-во Пермс.гос.тех.ун-та,2008.- 511 с.
13. Решотова Л.Н Справочник по самоустанавливающимся механизмам: издания 1979 г.
14. Темирханов Б.А. Исследование основных свойств нефтяных сорбентов и их сравнительный анализ // Актуальные проблемы современной науки. Ч.13. Экология: Труды 5-й Международной конференции молодых ученных и студентов. 7-9 сентября 2004. - 127 с.
15. Терещенко Н.Н.,ЛушниковС.В. Способстимулирования активности углеводородокисляющих микроорганизмов в почве, загрязненной нефтью и
нефтепродуктами //Материалы 1-го Международного конгресса «Биотехнология - состояние и перспективы развития» - М., 2002.- 476 с.
16. Технологии восстановления почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Справочник. М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2003.- 258 с.
17. ГОСТ 52857.2-2007 Расчет цилиндрической обечайки на прочность.
18. Универсальный каталог нагнетательного оборудования [Электронный ресурс] : база содержит сведения о вихревой воздуходувке - 2006. -Режим доступа : http://zenova.ru/category/vozduhoduvki/model/bl-150- 440
19. Поверхностный самовсасывающий насос JS 110: Режим доступа - http://agro-store.com.ua/poverhnostniy-nasos-rudes-js-110
20. Строительная техника FIORI от ЗАО « САМТЕК» [ Электронный
ресурс] : база содержит сведения о бетоносмесителе с самозагрузкой - 2007-2015. - Режим доступа http://fiorigroup.ru/produktsiya/mobilnye-
betonosmesiteli/db-110
21. Патент № 2330734 Российской Федерации, МПК В09С1/00
(2006.01),C02F 11/00 (2006.01),C02F01/32(2006.01). Установка для
переработки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов / Амирова Л.М, Култашев А.Б, Новширванов Л.Г, Сахапов Я.М, Фассахов Р.Х, Фаттахов М.Х, Хасаншин Д.Л, Хамидуллин М.Г
22. Патент № 2426833 Российской Федерации, МПК Е02В15/10 (2006.01), C02F1/28 (2006.01), C10G25/00 (2006.01). Установка и способ очистки от нефти, нефтепродуктов и нефтяного шлама / Телесов А.А.,Телесов А.Н.
23. Патент № 2479365 Российской Федерации, МПК В09С1/10 (2006.01). Способ и установка для микробиологической очистки грунтов, загрязненных тяжелыми металлами и нефтепродуктами / Бельков В.М., Холодилова Е.С.
24. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. - Москва, 1986. -10 с.
25. Шейнин Л.А. Эксплуатация дорожных машин. - М.:
Машиностроение, 1980. -106 с.