foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Уважаемые посетители, понимаю Ваше недовольство по поводу рекламы на ресурсе, но только так мы можем поддерживать развитие проекта. Спасибо за понимание!

Влияние исходной концентрации нефтепродуктов на скорость их разложения в замазученных материалах

Важнейшим фактором, влияющим на биохимическое разложение углеводородов является их исходная концентрация. Исходя из общих представлений химической кинетики (Закон действующих масс), с одной стороны, скорость химической реакции пропорциональна концентрациям реагирующих веществ [69].

Другим определяющим фактором является то, что микрофлора активного ила способна функционировать в конкретном концентрационном диапазоне содержания углеводородов. При малых значениях концентраций нефтепродуктов их распад в контакте с активным илом, должен происходить с относительно небольшими скоростями. В этом случае, время распада нефтепродуктов, очевидно, будет определяться концентрационной зависимостью скорости реакции.

    Слишком большие концентрации нефтепродуктов, могут привести к ингибированию или гибели микрофлоры: поверхность иловой клетки обволакивается пленкой нефтепродуктов, и фермент-субстратный комплекс с участием кислорода не образуется,  т.к. затруднен доступ кислорода в зону процесса.

    Для выявления зависимости скорости распада нефтепродуктов под действием активного ила от их содержания в почве в лабораторных условиях была поставлена серия опытов по разложению нефтепродуктов в замазученных грунтах с варьированием начальной концентрации углеводородов. Частота перемешивания образцов – 1 раз в двое суток Результаты приведены в табл. 3.2 и 3.3.

    На рис. 3.2 и 3.3 приведены зависимости конверсий нефтепродуктов при различных начальных концентрациях во времени. Видно, что разложение нефтепродуктов в почвенном теле происходит при всех изученных начальных концентрациях углеводородов. В течение первых трех месяцев выдерживания образцов, при соблюдении соответствующих экспериментальных условий проведения процесса (наличие разрыхлителя, биогенной добавки, механическое рыхление с целью аэрации, ведение процесса в изотермическом режиме) максимальные значения величин конверсий нефтепродуктов 60 – 80 % приходятся на исходные концентрации от 80 - 2500 мг/кг грунта.

Таблица 3.2

Изменение концентраций нефтепродуктов в пробах замазученного грунта в процессе биоразложения под действием активного ила.

Т = 20 ± 20С, [АИ] = 100 ± 5 мг/кг и [H2О] = 40 ± 5% мас. Грунт/разрыхлитель = 2 см3/см3

Время биодеструкции, сутки

Концентрация нефтепродуктов в пробах замазученного грунта, мг/кг

0

16,0

83,3

290,0

1246,7

2533,1

30

13,1

68,0

240,2

1063,7

2212,4

60

12,4

56,6

192,8

893,6

1920,7

90

11,9

49,3

154,8

723,1

1640,4

120

11,3

39,5

124,1

560,4

1386,1

150

10,9

36,6

101,3

427,9

1140,3

180

10,8

32,0

87,3

313,1

966,1

               

Таблица 3.3

Изменение концентраций нефтепродуктов в пробах замазученного грунта в процессе биоразложения под действием активного ила.

 Т = 20 ± 20С, [АИ] = 100 ± 5  мг/кг и [H2О] = 40 ± 5% мас. Грунт/разрыхлитель = 2 см3/см3

Время биодеструкции, сутки

Концентрация нефтепродуктов в пробах замазученного грунта, мг/кг

0

5213,0

7601,2

14867,0

19657,3

24130,2

30

4719,2

7304,4

14688,3

19509,8

24064,1

60

4263,6

7161,1

14505,6

19362,5

23982,8

90

3881,8

6894,2

14327,7

19205,2

23919,7

120

3593,9

6635,7

14134,4

19040,0

23872,6

150

3270,0

6324,0

13971,1

18894,1

23811,3

180

2995,1

6107,8

13790,9

18732,3

23763,7

На основе экспериментальных данных была рассчитана скорость разложения нефтепродуктов в замазученном грунте. Скорость процесса - это количество разложившегося вещества в единицу времени:                                                       W = - dS/dt = (So - S)/ t  , где

Sо, S - начальная и текущая концентрации нефтепродуктов, мг/кг;

W - скорость распада нефтепродуктов, мг/кг сут;

t - время распада  нефтепродуктов, сут.

    Результаты расчета скоростей приведены в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Данные по расчету начальных скоростей при различных начальных концентрациях

S, мг/кг

16,0

83,3

290,0

1246,7

2533,1

5213,0

7601,2

14867

19657,3

24130,2

W, мг/кг сут

0,097

0,51

1,66

6,1

10,69

16,46

9,89

5,96

4,92

2,34

На рис. 3.4 представлены зависимости конверсии нефтепродуктов за 120 суток в образцах, имеющих различные исходные концентрации углеводородов. Видно, что общая зависимость носит экстремальный характер.

    Так как окислитель (кислород) и субстрат (нефтепродукты) находятся в различных фазах, процесс биоразложения можно дифференцировать  на следующие стадии, характерные для гетерогенных каталитических процессов [68]:

-      диффузия кислорода к поверхности твердых частиц почвы;

-      адсорбция кислорода на поверхности зерен;

-      биохимическая окислительная деструкция нефтепродуктов;

-      десорбция продуктов биодеструкции с поверхности твердых частиц;

-         диффузия продуктов биодеструкции из порового пространства в  окружающую среду.

Обработка экспериментальных данных подтвердила предположения о том, что в зависимости от величины начальной концентрации нефтепродуктов в почвенном образце процесс биодеструкции может протекать в кинетической области (скорость биораспада определяется соотношением скоростей накопления и разложения фермент-субстратного комплекса) и диффузионной области (скорость биораспада лимитируется диффузией кислорода в поры почвенного тела и выводом продуктов катаболизма).

    Из табл. 3.4 видно, что в области концентраций углеводородов от 16 до 5500 мг/кг скорость процесса с увеличением начальной концентрации возрастает. В области высоких концентраций при  увеличении содержания субстрата скорость распада падает.

    В результате обработки экспериментальных данных, таким образом, удалось установить оптимальный концентрационный интервал, в котором биохимический распад нефтепродуктов протекает с наибольшей скоростью. Этот интервал концентраций углеводородов лежит в пределах 1200 – 14800 мг/кг.

Почему могут спускать колеса авто смотрите тут kamael.com.ua
Как снять комнату в коммунальной квартире здесь
Дренажная система водоотвода вокруг фундамента - stroidom-shop.ru

Oilloot - Рекомендует

Статистика



Яндекс.Метрика