Подготовка нефтеотходов к утилизацию

Сулейменова Б.С., Куанышбекова М.А.

Каспийский государственный Университет технологий и инжиниринга имени Ш.Есенова

Нефтесодержащие отходы – это ценное углеводородные сырье. Его переработка может обеспечить доходность, которая позволит провести необходимые природоохранные и реабилитационные мероприятия. Содержание нефтепродуктов в отходах, по данным мониторинга, превышает предельно допустимые концентрации более чем в 30 раз. С целью предотвращения загрязнения окружающей среды пожароопасными продуктами – замазученным грунтом и осадком из резервуаров – их размещают на полигоне, и есть технология по переработке и утилизации отходов.

Содержание нефти и нефтепродуктов в почвах и грунтах может варьировать от долей процента вплоть до полного насыщения. Почвы (грунты) в зависимости от минералогического состава и содержания органического вещества обладают различной поглотительной способностью. В табл.1 приведены значения нефтеемкости различных почв.

Таблица 1. Основные типы почв и грунтов и их нефтеемкость.

Тип почвы или грунта	Механический состав	Содержание гумуса, вес.%	Нефтеемкость, вес.%
Чернозем типичный	Тяжелосуглинистый	6,0-7,0	23±2
Серая лесная	Среднесуглинистый	4,0-4,5	19±2
Аллювиальная лугово-зернистая	Легкосуглинистый	3,0-3,5	15±2
Перегнойно-торфяная	-	35,6 (общий углерод)	33±2
Кварцевый песок	Песчаный	-	13±2
Глина желто-бурая делювиальная	Глинистый	-	17±2

Ориентировочное среднее содержание нефтяных углеводородов в загрязненных грунтах, складированных в амбарах, составляет ~10-15%.

Нефтезагрязненные объекты, подлежащие биоремедиации, содержат нефтяные загрязнения как свежие, так и застарелые, «исторические», которые отличаются повышенным содержанием тяжелых высокомолекулярных компонентов (парафинов, смол, асфальтенов).

Нефть представляет собой смесь различных углеводородов (парафиновых, циклических, ароматических, полиароматических, смол, асфальтенов) самого разнообразного состава и строения. Часть нефтяных компонентов при разливах легко улетучивается в результате испарения, часть углеводородов эмульгирует или растворяется в воде (например, бензол, толуол, фенол и др.). При попадании в почву нефтяные углеводороды адсорбируются почвенными частицами, при этом сорбируемость зависит от молекулярной массы и структуры органического вещества, что выражается в явлении хроматографирования: наиболее тяжелые и наименее растворимые компоненты нефти (смолы и асфальтены) адсорбируются в верхнем гумусовом почвенном горизонте, более легкие и более растворимые проникают вглубь почвы, вымываясь атмосферными осадками. [1]

Почвы - важнейший и трудновозобновляемый компонент природной среды, образование которого в природе происходит на протяжении десятков и сотен тысяч лет. Загрязнение почв приводит к значительному экологическому и экономическому ущербу: падает урожайность сельскохозяйственных культур, изымаются из хозяйственного землепользования большие площади, ухудшается санитарное состояние окружающей среды.

Нефть и нефтепродукты при попадании в почву приводят к значительным, а часто и необратимым изменениям ее химических, физических и микробиологических свойств – образованию битуминозных солончаков, гудронизацию, цементацию и т.д. Эти изменения влекут за собой не только ухудшение состояния растительности и биопродуктивности земель, но и зачастую приводят к полной деградации почв.

Для правильной организации сбора, размещения, обезвреживания и утилизации отходов необходимо знать состав, количество и свойства отходов, а также факторы, влияющие на их изменение, что напрямую связано с расчетом экологических платежей, оценке материального ущерба или риска возникновения аварийных ситуаций при обращении с отходами. Исходной информацией для проведения инвентаризации отходов служат данные изучения регламентов используемых технологических процессов, сырья, материалов, топлива, карты-схемы расположения источников образования отходов и мест их временного и постоянного складирования. В процессе инвентаризации составляется материальный баланс предприятия, рассчитывается количество образующихся отходов и устанавливается их класс опасности. На многих буровых объектах в данное время действует Полигон для хранения и переработки продуктов бурения, что позволяет использовать част отходов (буровой шлам, нефтезагрязненный грунт, пластовый песок) на нужды месторождения. В полигонах происходят естественные процессы – накопление атмосферных осадков, развитие микроорганизмов, протекание окислительных и других процессов, т.е. идет самовосстановление, однако в связи с наличием большого количества солей и нефтепродуктов при общем недостатке кислорода процесс самовосстановления протекает десятки лет. Состав нефтяного шлама, хранящегося в полигонах в течение нескольких лет, отличается от состава свежего. Нефтяной шлам, образующийся в резервуарах для хранения нефтепродуктов, по составу и свойствам также отличается от нефтяного шлама очистных сооружений. [2]

В целом все виды отходов можно классифицировать следующим образом:

· Жидкие отходы, представленные буровыми сточными водами

(БСВ);

· Отработанные буровые растворы(ОБР)

· Выбуренные породы или буровые шламы(БШ);

· Отходы, возникающие под влиянием грифонов, отказов и

газирования;

· Отходы, возникающие в процессе цементирования;

· Загрязненный грунт

· Замазученный грунт

· Твердые отходы;

· Бытовые отходы;

· Строительные отходы;

· Металлолом

· Обработанные технические масла.

Твердые нефтеотходы, складированные на нефтепромысловых объектах, представляют собой преимущественно нефтезагрязненные грунты, собранные с мест аварийных разливов нефти, твердых нефтеотходов, образующихся при зачистке кустов скважин после подземного и капитального ремонтов. Нефтеотходы могут включать донные осадки после зачистки технологического оборудования и резервуаров, а также отходы после переработки НСЖ из аварийно-технологических амбаров. Нефтезагрязненные грунты из отвалов подлежат очистке и восстановлению, и при необходимости, возвращаются землепользователям.

Известно, что в почвах действуют механизмы самоочищения и адаптации: почва как часть биосферы вместе с населяющими ее организмами является универсальным физическим, химическим и биологическим адсорбентом и нейтрализатором самых разнообразных органических соединений отходов хозяйственной деятельности человека, в том числе нефти и нефтепродуктов. Однако высокое содержание нефти в почве способно полностью подавить механизмы самоочищения, и без вмешательства человека восстановление почв в природе длится десятилетиями. Способность почвы к самоочищению зависит от ее типа, буферной емкости, содержания гумуса, биогенности и др. [3]

Окружающая среда при первичной подготовке нефтегазовых материалов достаточно мощно загрязняется газообразными, жидкими и твердыми отходами. Проблема повышения экологической безопасности при обращении с отходами нефтедобычи актуальна практически в каждом нефтедобывающем регионе Республики Казахстан.

Утилизация и обезвреживания отходов нефтедобычи по сравнению с их размещением в амбарах снижает удельный ущерб окружающей среде в 64 раза, а по сравнению с их размещением на полигонах – 41,7 раза. Утилизация и обезвреживания отходов нефтеперебатывающей и нефтехимической промышленности исключительно актуальна для большинства развитых стран.

Литература:

1. Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов технологии органических веществ. М.: Химия, 1984.

2. Хмельницкий А.Г. Использование вторичных материальных ресурсов в качестве сырья для промышленности и способы обезвреживания и вторичной переработки - аналитические обзоры. Новосибирск, 1995, серия Экология.

3. Санитарные правила по сбору, хранению, транспортировке и первичной обработке вторсырья. СанПиН 2524-82. Минздрав СССР, 22.01.82.