Дослідження ефективності очищення грунту за допомогою пристрою з біосорбентом «Еконадін»

Автор(и)

  • Oleksii Siemaka Товариство з обмеженою відповідальністю «Скандинавські новітні технології» вул. Залізничне шосе, 47, м. Київ, Україна, 01103, Україна https://orcid.org/0000-0002-3211-709X
  • Yulia Shatokhina Навчально-науковий інститут менеджменту, харчових технологій та торгівлі Чернігівський національний технологічний університет вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, Україна, 14035, Україна https://orcid.org/0000-0003-3000-1285
  • Leonid Klintsov Чернігівський інститут інформації, бізнесу і права вул. Гонча, 37, м. Чернігів, Україна, 14000, Україна https://orcid.org/0000-0002-3259-593X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147684

Ключові слова:

забруднення нафтопродуктами, пристрій з біосорбентом, управління процесом очищення грунту, дифузія, біосорбент

Анотація

Досліджено ефективність очищення грунту від забруднення нафтопродуктами за допомогою запатентованого перфорованого пристрою циліндричної форми діаметром 0,04 м з площею отворів 0,04 м2 з біосорбентом «Еконадін». Процес очищення грунту відбувався протягом 35 діб. В якості модельного забрудника використано бензин марки А92.

Дослідження проведено для того, щоб поліпшити процес очищення від нафтопродуктів шляхом транспортування біосорбенту у глибинні шари грунту В результаті дослідження встановлена залежність концентрації забруднювача (С) у грунті від відстані (R) до пристрою: С=–0,00009134R2–0,001017858R+0,07274845. Виявлена з метою управління процесом очищення залежність дозволяє розробити методичні рекомендації з використання запропонованого пристрою. На основі моделі Мальтуса, поєднаної з процесом дифузії, отримано дані, які пояснюють механізм знешкодження бензину бактеріями, розташованими у дослідженому пристрої. В заданих умовах очищення відбувається шляхом міграції бактерій в шар грунту з коефіцієнтом дифузії D=0,08801 см2/добу і константою власної швидкості росту популяції r=0,165168.

Отримані результати є важливими і корисними для управління процесом очищення і розробки методичних рекомендації з використання запропонованої конструкції Даний підхід дає можливість розрахунку знешкодження бензину при зміні граничних умов, зокрема, радіуса циліндру спеціального пристрою з біосорбентом, граничної відстані від нього та часу ефективного використання пристрою. Для інших грунтів та забруднювачів запропонований комбінований метод, який включає метод Мальтуса і заснований на описі процесу дифузії, також може бути застосований після експериментального визначення параметрів r, D та C0

Біографії авторів

Yulia Shatokhina, Навчально-науковий інститут менеджменту, харчових технологій та торгівлі Чернігівський національний технологічний університет вул. Шевченка, 95, м. Чернігів, Україна, 14035

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра публічного управління та менеджменту організацій

Leonid Klintsov, Чернігівський інститут інформації, бізнесу і права вул. Гонча, 37, м. Чернігів, Україна, 14000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерні науки

Посилання

  1. Siemaka, O. M. (2013). Do pytannia doslidzhennia mihratsiyi sumishi naftoproduktiv pislia tekhnohennoi avariyi v m. Chernihiv [Research issue of migration oil after technological disaster in the city of Chernigov]. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia, 4 (64), 143–149.
  2. Kotelchuk, A. L., Siemaka, O. M., Ivanova, I. M. (2016). Pat. No. 111261 UA. Prystriy dlia ochyshchennia hlybynnykh shariv hruntu vid naftoproduktiv [Device for cleaning of deep soil layers from oil]. No. u201603474; declareted: 04.04.2016; published: 10.11.2016, Bul. No 21.
  3. Сhatokhina, J. (2017). Operational control over the process of wastewater treatment. International research and practice conference «Modern methods, innovations and experience of practical application in the field of technical sciences»: Conference proceedings. Radom, Radom Academy of Economics, Republic of Poland: Izdevnieciba «Baltija Publishing», 223–226.
  4. Ivanova, I. M., Shatokhina, Yu. V., Sapura, O. V., Tychyna, D. O. (2015). Influence of wastewater containing hexamethylenediamine on the livelihoods of hydrocoles of activated sludge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (77)), 21–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.48881
  5. Baliuk, S. A., Fateev, A. I., Samokhvalova, V. L., Panasenko, Ye. V., Levin, A. Y. (2018). Proceedings of the Global Symposium on Soil Pollution. Technogenically contaminated soils of Ukraine. Rome, 219–227. Available at: https://www.slideshare.net/ExternalEvents/technogenically-contaminated-soils-of-ukraine
  6. Filatov, K. D., Konup, I. P., Hudzenko, T. V., Kryvytska, T. M., Soloviov, V. I., Baranov, O. O. et. al. (2010). Pat. No. 95859 UA. Biopreparat dlia sorbtsiyi i destruktsiyi vuhlevodniv i sposib ochyshchennia vody ta/abo gruntu vid zabrudnen naftoiu ta naftoproduktamy [Biological product for sorption and degradation of hydrocarbons and method of cleaning water and / or soil pollution by oil and oil products]. No. a201004765; declareted: 21.04.2010; published: 12.09.2011, Bul. No. 17.
  7. Soloviov, V. I. (2003). Pat. No. 2270 UA. Sorbent dlia usunennia vuhlevodniv nafty [Sorbent to remove petroleum hydrocarbons]. No. a2003054123; declareted: 06.06.2003; published: 15.01.2004, Bul. No. 1.
  8. Siemaka, O. M., Ivanova, I. M., Dziuba, V. A. (2012). Doslidzhennia mihratsiyi naftoproduktiv pislia tekhnohennoi avariyi v m. Chernihiv [Investigation of mineral oil migration after a technological disaster in the city of Chernihiv]. Ekolohichna bezpeka ta pryrodokorystuvannia, 11, 108–116.
  9. Fedoseeva, E. N. Zorin, A. D., Zanozina, V. F., Samsonova, L. E. (2014). Migratciya nefteproduktov iz zagriaznennoi pochvy v nasypnoi izoliruiushchiy sloi chistogo peska [Migration of oil products from contaminated soil to the bulk insulating layer of clean sand]. Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya, 5, 497–503.
  10. Zabbey, N., Sam, K., Onyebuchi, A. T. (2017). Remediation of contaminated lands in the Niger Delta, Nigeria: Prospects and challenges. Remediation of contaminated lands in the Niger Delta, Nigeria: Prospects and challenges, 586, 952–965. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.02.075
  11. Murphy, D., Gemmell, B., Vaccari, L., Li, C., Bacosa, H., Evans, M. et. al. (2016). An in-depth survey of the oil spill literature since 1968: Long term trends and changes since Deepwater Horizon. Marine Pollution Bulletin, 113 (1-2), 371–379. doi: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.10.028
  12. Shekhar, C. (2012). Nature Cure: Bioremediation As a Sustainable Solution for Polluted Sites. Chemistry & Biology, 19 (3), 307–308. doi: https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2012.03.004
  13. Khatisashvili, G., Matchavariani, L., Gakhokidze, R. (2015). Improving Phytoremediation of Soil Polluted with Oil Hydrocarbons in Georgia. Soil Remediation and Plants, 547–569. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-799937-1.00019-x
  14. Koshlaf, E., Shahsavari, E., Aburto-Medina, A., Taha, M., Haleyur, N., Makadia, T. H. et. al. (2016). Bioremediation potential of diesel-contaminated Libyan soil. Ecotoxicology and Environmental Safety, 133, 297–305. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.07.027
  15. Lien, P. J., Yang, Z. H., Chang, Y. M., Tu, Y. T., Kao, C. M. (2016). Enhanced bioremediation of TCE-contaminated groundwater with coexistence of fuel oil: Effectiveness and mechanism study. Chemical Engineering Journal, 289, 525–536. doi: https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.01.011
  16. Sobrinho, H. B., Luna, J. M., Rufino, R. D., Porto, A. L. F., Sarubbo, L. A. (2014). Biosurfactants: Classification, properties and environmental applications. Recent Developments in Biotechnology. Vol. 11. Studium Press LLC: Houston, TX, USA. Available at: https://www.researchgate.net/publication/280840894_Biosurfactants_Classification_Properties_and_Environmental_Applications
  17. Marchant, R., Banat, I. M. (2012). Microbial biosurfactants: challenges and opportunities for future exploitation. Trends in Biotechnology, 30 (11), 558–565. doi: ttps://doi.org/10.1016/j.tibtech.2012.07.003
  18. Khokhlov, A., Titarenko, M., Khokhlova, L. (2018). Studies of the effectiveness of the use of biosorption complexes for purification of oil polluted sandy soils. Technology audit and production reserves, 3 (3 (41)), 16–20. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.134839
  19. MVV No. 081/12-0725-10. Grunty. Metodyka vykonannia vymiriuvan masovoi chastky naftoproduktiv (nepoliarnykh vuhlevodniv) hravimetrychnym metodom u diapazoni vid 20 mh/kh do 800 h/kh vkliuchno [Soils. Methodology for measuring the mass fraction of petroleum products (non-polar hydrocarbons) by gravimetric method in the range from 20 mg/kg to 800 g/kg inclusive] (2011). Kyiv: Ministerstvo ekolohiyi ta pryrodnykh resursiv Ukrainy, 14.
  20. Smit, Dzh. M. (1976). Modeli v ekologii [Models in ecology]. Мoscow: Mir, 29–31.
  21. Bereshko, I. N., Betin, A. V. (2006). Matematicheskie modeli v ekologii [Mathematical models in ecology]. Ch. 1. Kharkiv, 29–31.
  22. Lykov, A. V. (1978). Teplomassoobmen [Heat and mass exchange]. Moscow: Energiya, 128–125.
  23. Isachenko, V. P., Osipova, V. A., Sukomel, A. S. (1975). Teploperedacha [Heat transfer]. Moscow: Energiya, 107–117.
  24. Marev, V. V., Stankova, E. N. (2012). Osnovy metodov konechnykh raznostei [Basics of finite difference methods]. Sankt-Peterburg, 64.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-11-19

Як цитувати

Siemaka, O., Shatokhina, Y., & Klintsov, L. (2018). Дослідження ефективності очищення грунту за допомогою пристрою з біосорбентом «Еконадін». Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (96), 49–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.147684

Номер

Том 6 № 10 (96) (2018): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Oleksii Siemaka, Yulia Shatokhina, Leonid Klintsov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.