Кронштадт. Опыт очистки загрязненной почвы биопрепаратом “АМИР-ПОЧВА”

11.02.2013

В октябре 2012 года был завершен второй этап опыта по очистке замазученной почвы на территории нефтеперегонной станции в городе Кронштадт. Эффективность очистки почвы биопрепаратом “АМИР” составила 89%! Опыт продолжается и следующие результаты мы увидим летом 2013 года.

С выдержкой из отчета можно ознакомиться далее.

Научно-технический отчет

Апробация инновационных разработок в области охраны окружающей среды на территории г. Кронштадт.

Применение биопрепарата «АМИР»

для очистки почвы

от загрязнений нефтепродуктами

ЗАО «АМИРЭКО»

Начальник производства                                                                Гордиенко И.В.

Исполнительный директор                                                             Розанова К.В.

Организация и проведение экспериментов

ГУП  «ПИЛАРН»

Начальник Кронштадтского опорного пункта

по ликвидации нефтеразливов                                                       Ласков В.Г.

ООО «ЭКО-ХФ»

Генеральный директор                                                                    Харахордин А.М

РЕФЕРАТ

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, АВАРИЙНЫЕ РАЗЛИВЫ НЕФТЕПРОДУКТОВ, СОРБЕНТЫ,  БИОРЕМЕДИАЦИЯ, БИОПРЕПАРАТЫ,  СТЕКЛОФОСФАТЫ.

По согласованию с Администрацией Кронштадского района г. Санкт-Петербурга, а так же  в соответствии с принятой программой внедрение инновационных технологий, в рамках создании “Территории Инновационного Развития (ТИР) в г. Кронштадт проводились испытания новых материалов, предназначенных для ликвидации разливов нефтепродуктов на почве.

ЗАО «АМИРЭКО» с 2008 г. занимается исследованиями и производством   биопрепарата «АМИР». Это инновационная разработка коллектива Петербургских ученых в области обеспечения экологической безопасности.

Препарат  создан на базе пористых  стеклофосфатных материалов, которые выступают в качестве «носителя»  для микроорганизмов-нефтедеструкторов.

При  ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов необходимо как можно за более короткое временя локализовать пятно загрязнения и удалить нефтепродукты механическим путем. При этом широко применяются материалы-сорбенты, впитывающие нефть.

Считаем, что после всестороннего обсуждения  и  при  условии  согласования с Администрацией Кронштадского района г. Санкт-Петербург ряда вопросов  о создании производства новых перспективных «материалов-нефтедеструкторов» на территории г. Кронштадт, следует разработать инвестиционное предложение и приступить к переговорам с потенциальными стратегическими инвесторами.

ВВЕДЕНИЕ

Нефтяные загрязнения относятся к числу наиболее массовых и опасных по своим последствиям проявлений антропогенного воздействия на природные экосистемы.

Современные способы ликвидации нефтяных загрязнений классифицируются на механические, физико-химические, сорбционные  и микробиологические.

1. Механические средства ликвидации загрязнений (сбор, отделение нефтепродуктов, вывоз и утилизация отходов). Являются малоэффективными в сложных условиях применения. Всегда требуют доочистки. В целом,  неэкологичны.

2. Физико-химические методы (использование нефтепоглощающих сорбентов и химическое разложение нефтепродуктов). Приводят к накоплению отходов. Требуют доочистки и утилизации отходов. В целом, низкоэкологичны.

3. Сорбционные технологии (использование сорбентов, на которых могут быть иммобилизованы штаммы нефтеокисляющих бактерий). Высокоэкологичны. Не требуют  утилизации, так как биодеградация нефтепродуктов и их трансформация в безопасные соединения происходит непосредственно в сорбенте. Практически не создают отходов, не требуют доочистки. Требуется утилизация сорбента.

4. Микробиологические (внесение биопрепаратов на основе микробов-деструкторов нефтепродуктов, активация местной микробиоты). Экологичны, однако, малоэффективны при высокой концентрации загрязнений. Требуют агрохимических мероприятий, обеспечивающих оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов (полив, рыхление, внесение минеральных источников питания).

Существуют два принципиальных подхода к биодеградации нефтяных углеводородов в естественной среде:

1) стимуляция аборигенной нефтеокисляющей микрофлоры путем создания оптимальных условий для ее развития (внесение азотно-фосфорных удобрений, аэрация и пр.) и

2) введение в загрязненную экосистему активных штаммов-деструкторов углеводородов наряду с добавками солей азота и фосфора.

Наше предприятие занимается разработкой материалов и методов биоремедиации  загрязненных  территорий,  применяя способ, основанный на активном применении штаммов  микроорганизмов-нефтедеструкторов.

В отчете, в соответствии с принятой  программой научных исследований, приведены результаты экспериментальных работ с биопрепаратом «АМИР» на почве объекта «Станция очистки нефтесодержащих вод» в г. Кронштадт.

Работы проводились в период с 28 мая по 10 сентября 2012 г.

В 2013 г. планируется продолжение начатых исследований.

1. Описание материалов

1.1.Биопрепарат «АМИР» применяется для восстановления  территорий (воды и почвы) от  последствий нефтяных  загрязнений.

Представляет собой пористые гранулы, диаметром от 3 до 6 мм, которые выступают в качестве «носителя» для микроорганизмов.

Изготавливается в следующих модификациях:

плотностью  (от 0,2 до 0,8) г/см3 - для применения на водных поверхностях, и

плотностью  (от 0,9 до 1,7) г/см3 – для применения  в почве.

Материал гранул -  стеклообразные метафосфаты переменного состава,

состоящие из  фосфора, калия, магния, кальция, натрия, бора, кремния и микроэлементов.

На гранулы наносится ассоциация штаммов микроорганизмов – деструкторов углеводородов. Химический состав гранул  обеспечивает в течение длительного времени (не менее 24 месяцев) оптимальные условия  для жизнедеятельности  микроорганизмов:

Микроорганизмы

  1. Протеолитические  и амилолитические микроорганизмы. Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus, Spirillum.
  2. Актиномицеты. Streptomyces, Streptoverticillium, Actinomadura, Nocardiopsis.
  3. Азотофиксирующие бактерии. Azotobacter, Aerobacter, Achromobacter.
  4. Целлюлозоразлагающие и гумусоразлагающие микроорганизмы. Trichoderma, Rhizoctonia, Cytophaga, Sporangium, Cellovibrio.
  5. Денитрификаторы. Aerobacter, Micrococcus.

Химический состав:  P2O5, K2O, CaO, MgO, S. Микроэлементы: B, Co, Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Se, Si

Химический состав носителя и ассоциация штаммов микроорганизмов подбираются в соответствии с  геоклиматическими  параметрами конкретного объекта, в соответствии с составом  углеводородов,  длительностью  загрязнения и т.д.

В качестве физиологически активных микроорганизмов используют следующие штаммы: Pseudomonas fluorescens Ян 8-2, Citrobacter amalonaticus, Ян 3-2 Alcaligenes xylosoxidans АНТ 9-3

Штаммы хранятся  в Государственной коллекции микроорганизмов Всероссийского института защиты растений (ГНУ ВИЗР Россельхозакадемии, г. Пушкин). На них имеются паспорта, справки о депонировании, акты о биологической активности.

Состав биопрепарата «АМИР»,  (%):

Стеклообразный носитель – 80-85%

Концентрат бактериальных спор,

активного вещества и остатков питательной среды – 5-10%

Природный полимер –10-15%

Пример записи  при  заказе и в другой документации:

Биопрепарат «АМИР» - ВОДА

Биопрепарат «АМИР» - ПОЧВА

ТУ 9291-001-89007377-10

В приложении 1 приведены документы, подтверждающие соответствие биопрепарата «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю). Глава II Раздел 19 «Требования к химической и нефтехимической продукции производственного назначения» (утверждены решением Комиссии Таможенного союза от 28.05.2010 № 299) в части исследованных показателей.

2. Описание экспериментов.

2.1 Цель опытов

В условия натурного эксперимента на объекте в Кронштадте  отработать способы и технологию применения материалов  и оценить эффективность их  действия при  очистке территорий от нефтяных загрязнений.

Для испытаний были изготовлены опытные партии материалов.

Биопрепарат производили с использованием технологического оборудования и производственной базы ООО «НПК «Теплизол», г. Санкт-Петербург и ГНУ ВИЗР, г. Пушкин.

Разработчик технологического регламента и производитель ЗАО «АМИРЭКО». объем партии биопрепарата: 50 кг.

2.2 Ход эксперимента

1 ступень:

В сентябре 2011 г. на территории объекта «Станция нефтеочистки нефтезагрязненных вод» (ЗАО НПО «Океан») был выбран загрязненный нефтепродуктами участок размером 0,8х0,8 метров и произведена закладка опытной партии биопрепарата «АМИР-почва». Биопрепарат,  в количестве 10 грамм,  в разброс был внесен на поверхность предварительно вскопанного участка и затем заглублен на 10-15 см, как указано в  «Инструкции по применению», (см. Приложение 4). «Возраст» нефтяного загрязнения на момент первого внесения опытной партии биопрепарта составлял 2-3 года. Поступление «свежих» нефтепродуктов на опытный участок исключено.

(см. стр. 16, фото 1-5).

В октябре 2011 года был проведен анализ содержания нефтепродуктов в образце почвы, взятого по схеме «конверт» с опытного участка после внесения биопрепарата. Концентрация нефтепродуктов составляет 3299,8 мг/кг. (Протокол 1899 от 14 октября  2011 г., стр. 18).

Для измерения динамики изменения концентрации нефтепродуктов в почве и определения морозоустойчивости микроорганизмов-нефтедеструкторов было приятно решение произвести серию отборов проб почвы в теплый сезон 2012 года (май-октябрь).

2 ступень:

28 мая 2012 г. сотрудниками ЗАО «АМИРЭКО» при участии генерального директора ООО «ЭКО-ХФ» Харахордина А.М. был произведен очередной забор пробы почвы с опытного участка  на территории объекта «Станции нефтеочистки…». 15 июня был проведен лабораторный анализ образца, который показал значительное снижение концентрации нефтепродуктов в образце. Что позволяет сделать вывод о положительной морозоустойчивости микроорганизмов-нефтедеструкторов в биопрепарате «АМИР-почва» и о положительном влиянии биопрепарата «АМИР-почва» на тенденцию снижения концентрации нефтепродуктов в почве. Концентрация нефтепродуктов составляет 1833,9 мг/кг. (Протокол 1168 от 15 июня 2012 г., стр. 20). Что в 1,8 раз меньше, чем начальная концентрация нефтепродуктов в почве.

Было принято решение продолжать наблюдение за опытным участком на объекте.

07 августа 2012 г. сотрудниками ЗАО «АМИРЭКО» при участии генерального директора ООО «ЭКО-ХФ» Харахордина А.М. был произведен очередной забор пробы почвы с опытного участка  на территории объекта «Станции нефтеочистки…». 15 августа был проведен лабораторный анализ образца, который также показал снижение концентрации нефтепродуктов в образце. Концентрация нефтепродуктов составляет 1746,88 мг/кг. (Протокол 1715 от 15 августа 2012 г., стр. 22). Результат показывает нам уменьшение концентрации нефтепродуктов в почве за 2 месяца на 5%.

Было принято решение продолжать наблюдение за опытным участком на объекте.

10 сентября 2012 г. сотрудниками ЗАО «АМИРЭКО» при участии генерального директора ООО «ЭКО-ХФ» Харахордина А.М. был произведен очередной забор пробы почвы с опытного участка  на территории объекта «Станции нефтеочистки…». 21 сентября был проведен лабораторный анализ образца, который также показал снижение концентрации нефтепродуктов в образце. Концентрация нефтепродуктов составляет 347,5 мг/кг. (Протокол 1966 от 21 сентября 2012 г., стр. 24). Результат показывает нам уменьшение концентрации нефтепродуктов в почве за 1 месяца на 20%.

Общее снижение концентрации за весь период наблюдений (с октября 2011 г. по сентябрь 2012 г.) показало эффективность работы биопрепарата «АМИР-почва» 89%.

3. Перспективы по созданию производственной базы инновационных «материалов–нефтедеструкторов» на территории г. Кронштадт.

Приведем самые общие  данные  по оценке экономической целесообразности такого решения.

Объем рынка.

Основным источником разливов нефти при морских перевозках являются грузовые операции на нефтяных терминалах, аварии танкеров, перевозящих нефть и нефтепродукты,  незаконные эксплуатационные сбросы с судов нефтесодержащих отходов и аварии на буровых платформах.

Специалистами ЦНИИМФ (г. Санкт-Петербург) была проведена оценка размеров утечек нефти в различных портах России /1/

Для портов Балтийского моря приводятся следующие данные по среднему разливу нефти (тонн/в год):

Санкт-Петербург  937

Приморск              2500

Калининград          833

Высоцк                  1250

—————————–

ИТОГО:    5520 тонн, это прогнозируемый среднегодовой объем  нефтепродуктов, разливаемый  в портах.

Допускаем, что:

1) аварийными будут объявлены 50% случаев нефтеразливов и для их ликвидации будут задействованы силы и средства.

2)  1 тонна «Si- сорбента» позволит собрать 5 тонн нефтепродуктов

3)  этот материал будет применятся в 25% случаев при ликвидации  нефтеразливов,

Тогда:

для работы на  аварийных  ситуациях  ТОЛЬКО в портах Балтийского моря потребуется 135 тонн  сорбента в год.

По данным компаний – производителей, диапазон цен на сорбенты,

близкие по составу и свойствам к «Si-сорбенту», (на основе перлита) составляет от 150 до 300 руб/кг.

При средней цене  порядка 200 руб/кг, минимальный объем реализации может  составлять 20-25 млн. рублей в год.

Кроме того,  необходимо рассмотреть возможность организации производства Биопрепарата «АМИР». По разработанному нами бизнес-плану:  начальный объем инвестиций составляет 20 млн. рублей

При годовом выпуске продукции 10 тонн, выручка составляет 50 млн. рублей.

Конечно, о масштабном промышленном производстве говорить пока рано.

Считаем целесообразным начать с создания  опытно-промышленного участка (суммарно: 200-400 кв. метров)  на  свободных  производственных площадях в Кронштадте. Потребность в производственном  персонале на первом этапе  составляет 10-12 человек.

. _____________________________

/1/ «Анализ рынка биологических препаратов по очистке почвы и водоемов от нефтяных загрязнений», ЗАО «Агентство Промышленной Информации», Москва, Отчет, 2008г – 56 стр.

ВЫВОДЫ

1. Биопрепарат «АМИР» показал свою эффективность в разложении нефтепродуктов, устойчивость в зимний период с сохранением способности к разложению углеводородов в теплый период года.

2. Применение биопрепарата «АМИР»  перспективно и экономически выгодно для очистки загрязненных нефтепродуктами территорий.

3. Считаем целесообразным обсудить вопрос с Администрацией Кронштадтского района  г. Санкт-Петербурга  об организации опытно-промышленного производства материалов-нефтедеструкторов на территории  Кронштадта.