Проблемы утилизации нефтешламов

Устойчивое развитие Тюменской области на среднесрочную и долгосрочную перспективы предполагает неразрывность всех аспектов будущего развития – социального, экономического, экологического и духовного. Основные направления деятельности по обеспечению экологически безопасного устойчивого развития:
- экологически обоснованное размещение производительных сил;
- экологически безопасное развитие промышленности, энергетики, транспорта и коммунального хозяйства;
- экологически безопасное развитие сельского хозяйства;
- неистощительное использование возобновимых природных ресурсов;
- рациональное использование невозобновимых природных ресурсов;
- расширенное использование вторичных ресурсов, утилизация, обезвреживание и захоронение отходов;
- совершенствование управления в области охраны окружающей среды, природопользования, предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Замедление инвестиционного процесса в нефтегазовой отрасли в настоящее время сопровождается все меньшими затратами предприятий на снижение техногенной нагрузки, с которой не "справляются" процессы естественного самовосстановления природных экосистем. Сложившаяся ситуация в области образования, использования, обезвреживания, хранения и захоронения отходов ведет к опасному загрязнению окружающей среды, нерациональному использованию природных ресурсов, значительному экономическому ущербу и представляет реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений страны.
Переход к рыночной экономике не вызвал роста переработки отходов. Обострилась необходимость сочетания гибкости рыночной экономики, способной на быструю сырьевую переориентацию, с дальновидной государственной поддержкой, стимулирующей использование отходов и уменьшение их негативного воздействия на окружающую среду. Одной из первоочередных задач, направленной на сокращение негативного воздействия отходов на окружающую среду и улучшение ресурсообеспечения экономики, является переработка и обезвреживание ряда видов твердых отходов, а также отходов, улавливаемых средозащитными сооружениями в процессе очистки сбросов в водные объекты и выбросов в атмосферу. Практически все эти отходы являются токсичными, их ресурсная ценность подтверждена технико-экономическими исследованиями и практическими результатами, полученными на основе их опытной переработки.
В частности, существует проблема утилизации нефтешламов, образующихся при строительстве нефтяных и газовых скважин, при промысловой эксплуатации месторождений, очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, а также при чистке резервуаров и другого оборудования. Нефтяные шламы по составу чрезвычайно разнообразны и представляют собой сложные системы, состоящие из нефтепродуктов, воды и минеральной части (песок, глина, ил и т.д.), соотношение которых колеблется в очень широких пределах. Состав шламов может существенно различаться, т.к. зависит от типа и глубины перерабатываемого сырья, схем переработки, оборудования, типа коагулянта и др. В основном, шламы представляют собой тяжелые нефтяные остатки, содержащие в среднем (по массе) 10 – 56% нефтепродуктов, 30 – 85% воды, 1,3 – 46% твердых примесей.
Накопление нефтешламов, как правило, осуществляется на специально отведенных для этого площадках или в бункерах без какой-либо сортировки или классификации. В шламонакопителях 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 шламонакопителях 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.
Количество нефтесодержащих отходов в газовой отрасли колеблется в широких пределах. Так, в целом по "Газпрому" за 2000 г. оно составило около 10,0 тыс.т, при этом на долю жидких отходов приходится 70%, пастообразных и твердых – 30%. Ряд дочерних предприятий "Газпрома", имеющих в своем составе крупные объекты транспорта и переработки газа, являются источниками образования значительных объемов нефтесодержащих отходов, которые по своим характеристикам не могут рассматриваться как вторичные материальные ресурсы и подлежат обезвреживанию. Количество образующихся отходов на отдельных предприятиях колеблется от 578 т/год до 2510 т/год. Существовавшее ранее мнение о малоотходности газовой отрасли, в связи с чем на подавляющем большинстве предприятий не предусматривалась организация участков обезвреживания образующихся отходов, привело к накоплению большого количества отходов производства и потребления на промышленных площадках многих структур "Газпрома".
Зачастую предприятия вынуждены накапливать и хранить на своей территории нефтешламы из-за недостаточного количества полигонов промышленных отходов, их принимающих, или из-за отсутствия установок по переработке нефтесодержащих отходов, соответственно платя за их хранение. Скапливание нефтеотходов на производственных территориях может привести к интенсивному загрязнению почвы, воздуха и грунтовых вод.
Нередко нефтесодержащие отходы уничтожаются на промплощадках путем сжигания без очистки отходящих газов, загрязняющих атмосферу, что является нарушением законодательства по охране атмосферного воздуха и влечет плату за указанные выбросы в 25-кратном размере.
Решающим фактором, определяющим загрязняющие свойства шламов, а также направления их утилизации и нейтрализации вредного воздействия на объекты природной среды является состав и физико-химические свойства. Выбор способа переработки зависит от качества шлама и состава содержащихся в нем нефтепродуктов и механических примесей. Нефтесодержащие отходы можно условно разделить на утилизируемые, которые после регенерации могут быть использованы на производстве, и неутилизируемые, подлежащие обезвреживанию из-за своих физико-механических свойств. По некоторым данным к неутилизируемым нефтесодержащим отходам относятся нефтешламы, образующиеся при очистке емкостей, резервуаров, участков кондесатопроводов, шлам реагентной очистки сточных вод, а также замазученный песок или грунт и др.
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.
Проведенная работа по инвентаризации отходов в целом по "Газпрому" выявила ряд проблем, связанных с отсутствием конкретной инструктивно-методической документации по вопросам размещения отходов, установлением класса опасности, расчетом объемов образования, а также с взиманием платежей за отходы и т.д. В связи с этим решением № 10-2001 от 6 – 9 июня 2001г. секции "Экология и охрана окружающей среды" НТС ОАО "Газпром" по вопросу "Проблемы размещения и утилизации отходов в газовой промышленности" было рекомендовано ООО "ВНИИгаз" на 2001 – 2002 гг. разработать и утвердить перечень отходов производства и потребления в газовой отрасли, отраслевой классификатор отходов производства, отраслевой сборник нормативов образования отходов производства и потребления и др.
Определение класса опасности отходов, компонентного содержания представляет собой сложную аналитическую задачу, в то время как область аккредитации собственных лабораторий предприятий, как правило, не включает подобные исследования. Поэтому компонентный состав отходов на предприятиях регистрируется в основном по справочным данным. Вместе с тем, существует достаточно широкий диапазон методик как для определения фазового состава, так и исследования химического состава, структуры и свойств компонентов отходов, в том числе углеводородной части нефтешламов, содержания в них металлов.
Исследование состава любого материального объекта начинается с отбора пробы для анализа. Важное значение имеет правильность отбора и составления пробы, ее представительность, т.е. способность характеризовать действительный образ анализируемого объекта (объединенная средняя проба). Для взятия проб нефтеотходов может быть использован ГОСТ 2517-85 "Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб". В настоящее время требования к отбору, транспортировке и хранению проб отходов производства и потребления изложены в "Санитарных правилах по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления" (СП 2.1.7.1386-03), введенных в действие постановлением главного государственного санитарного врача РФ от 16.06.03г. № 144. Вместе с тем, указанные СП имеют некоторые разногласия в плане установления количества классов опасности отходов, рекомендаций по применению экспериментального метода определения класса опасности отходов с "Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", утвержденными приказом МПР России от 15.06.01г. № 511. Компромиссное решение некоторых разногласий предложено в ВРД 39-1.13-081-2003 "Система производственного экологического мониторинга на объектах газовой промышленности. Правила проектирования", в соответствии с которыми экспериментальный метод отнесения отходов к 4 (мало опасные) и 5 (практически неопасные) классам опасности рекомендуется для подтверждения класса опасности, установленного расчетным путем.
С внесением в соответствии с приказом МПР РФ от 30.07.03г. № 663 дополнений к федеральному классификационному каталогу отходов, утвержденному приказом МПР от 2.12.02г. № 786, в основном снимается проблема, связанная с несовпадением класса опасности, принимавшегося по региональным классификаторам, одних и тех же видов отходов. Нефтесодержащие отходы относятся в основном к токсичным и умеренно опасным производственным отходам 2 и 3 класса опасности. Согласно федеральному классификационному каталогу отходов и дополнению к нему синтетические и минеральные масла отработанные или потерявшие свои потребительские свойства в большинстве наименований относятся к 3 классу опасности (моторные, автомобильные, дизельные, авиационные, индустриальные, трансмиссионные, компрессорные, турбинные, смазочно-охлаждающие жидкости, а также гидравлические и трансформаторные масла, не содержащие галогены, дифенилы и терфилы), ко 2 классу опасности (масла трансформаторные и теплонесущие, гидравлические, содержащие галогены) или к 1 классу опасности (масла трансформаторные и прочие масла, содержащие полихлорированные дифенилы и терфены); шламы нефти и нефтепродуктов – к 3 классу опасности (всплывающая пленка из нефтеуловителей – бензоуловителей), шлам нефтеотделительных установок, шлам от очистки танков нефтеналивных судов, шлам очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от нефти и др. Отходы твердых производственных материалов, загрязненные нефтяными и минеральными жировыми продуктами (окалина замасленная, пенька промасленная, сальниковая набивка асбесто-графитовая промасленная); фильтровочные и поглотительные массы, загрязненные опасными веществами (уголь активированный и угольные фильтры отработанные, загрязненные минеральными маслами, коксовые массы отработанные, загрязненные минеральными маслами); обтирочный материал, загрязненный нефтепродуктами, а также отходы песка, загрязненные нефтепродуктами, в зависимости от содержания нефтепродуктов относятся к 4 классу опасности (содержание нефтепродуктов менее 15%) или к 3 классу опасности (содержание нефтепродуктов 15% и более).
Определение класса опасности отходов, лимитов их размещения имеет существенное значение, так как напрямую связано с экологическими платежами. Кроме того, в соответствии с инструктивно-методическими указаниями по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды к сверхлимитным объемам размещения отходов относятся неиспользуемые отходы, образующиеся сверх нормативов отходов, установленных нормами расхода сырья и материалов на производство продукции, объемы образования некондиционной продукции, не предусмотренные технологическими регламентами и нормативами, а также объемы размещения отходов без оформленного в установленном порядке разрешения, что влечет за собой штрафные санкции и увеличение размера платы за размещение отходов.
В соответствии с постановлением от 12.06.03 г. № 344 правительства РФ "О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления" нормативы платы за размещение отходов производства и потребления в пределах установленных лимитов применяются с использованием: - коэффициента 0,3 при размещении отходов на специализированных полигонах и промышленных площадках, оборудованных в соответствии с установленными требованиями и расположенных в пределах промышленной зоны источника негативного воздействия; - коэффициента 0 при размещении в соответствии с установленными требованиями отходов, подлежащих временному накоплению и фактически использованных (утилизированных) в течение 1 года с момента размещения в собственном производстве в соответствии с технологическим регламентом или переданных для использования в течение отчетного периода либо 1 года с момента образования отходов. Кроме того, согласно инструктивно-методическим указаниям по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды к природоохранным мероприятиям, на выполнение которых осуществляется корректировка размеров платежей природопользователей с учетом освоения ими средств, относятся к области обращения с отходами:
- строительство мусороперерабатывающих и мусоросжигательных заводов, а также полигонов для складирования бытовых и промышленных отходов;
- приобретение и внедрение установок, оборудования и машин для переработки, сбора и транспортировки бытовых отходов с территории городов и других населенных пунктов;
- строительство установок, производств, цехов для получения сырья или готовой продукции из отходов производства;
- разработка нетрадиционных методов и высокоэффективных систем и установок для очистки отходящих газов промышленных предприятий, утилизации отходов;
- разработка технологических процессов, оборудования, приборов и реагентов, обеспечивающих глубокую переработку сырья с утилизацией образующихся отходов;
- совершенствование методов обезвреживания твердых бытовых отходов с целью предотвращения попадания в природные среды тяжелых металлов и ксенобиотиков.
Законодательство многих стран, в том числе и России, стимулирует вовлечение промотходов в хозяйственный оборот в качестве вторичных сырьевых ресурсов. В России по созданию промышленных технологий и оборудования в целях получения отходов реализуемой экологически безопасной продукции находится в начальной стадии, на этапе разработки пилотных установок. Разрабатываемые процессы носят затратный характер и, несмотря на бросовую цену исходного сырья, имеют, как правило, низкую экономическую эффективность.
Экономическая целесообразность того или иного природоохранного мероприятия определяется на каждом конкретном предприятии с учетом его экономических возможностей. Для одного предприятия зачастую строительство установок по обезвреживанию отходов экономически невыгодно, поскольку объемы образования отходов ниже минимальных мощностей типовых установок, выпускаемых промышленностью. Решение этой проблемы должно быть либо на региональном уровне путем строительства установок по переработке отходов для всех предприятий, либо на местном уровне путем создания установок малой производительности для обезвреживания отходов непосредственно на объектах отрасли. В связи с этим, к числу первоочередных задач следует отнести организацию и обеспечение научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок таких установок, создание эффективных средств и методов переработки и обезвреживания отходов как на региональном уровне, так и на уровне предприятий.
Выбор метода переработки и обезвреживания нефтяных шламов, в основном, зависит от количества содержащихся в шламе нефтепродуктов. В качестве основных методов обезвреживания и утилизации нефтеотходов практически используются:
- термические методы обезвреживания;
- методы биологической переработки;
- физико-химические методы переработки;
- химические методы обезвреживания.

Загрузка...

В настоящее время известно о применении следующих методов (и их комбинаций) обезвреживания и переработки нефтяных шламов:
- сжигание нефтяных шламов в виде водных эмульсий и утилизация выделяющегося тепла и газов;
- обезвоживание или сушка нефтяных шламов с возвратом нефтепродуктов в производство, а сточных вод в оборотную циркуляцию и последующим захоронением твердых остатков;
- отверждение нефтешламов специальными консолидирующими составами с последующим использованием в других отраслях народного хозяйства, либо захоронением на специальных полигонах;
- переработка нефтяных шламов на газ и парогаз, в нефтепродукты;
- использование нефтешламов как сырье (компоненты других отраслей народного хозяйства);
- физико-химическое разделение нефтяного шлама (растворители, деэмульгаторы, ПАВ и др.) на составляющие фазы с последующим использованием.
В качестве базовых могут быть рекомендованы методы термического и химического обезвреживания отходов, позволяющие осуществлять переработку нефтесодержащих отходов силами предприятий отрасли, к примеру, за счет организации на объектах участков обезвреживания на базе компактных установок небольшой производительности. Оба метода позволяют обезвреживать следующие виды нефтеотходов:
- образующиеся в результате очистки сточных вод нефтесодержащие осадки и жидкие нефтеотходы из очистных сооружений; нефтешламы, образующиеся при зачистке резервуаров и технологического оборудования; замазученные грунты;
- нефтешламы, представляющие собой сложные многокомпонентные дисперсные системы, образующиеся в результате поршневания продуктопроводов или формирующиеся с течением времени в амбарах;
- продукты от продувки пылеуловителей, масляных сепараторов и разделителей, отличающиеся достаточно однородным составом и высоким содержанием углеводородов, а также отработанные компрессорные и индустриальные масла.
Наиболее эффективным, хотя и не всегда экономически рентабельным, считается термический метод обезвреживания шлама. В последние годы наибольшее распространение получили следующие методы сжигания нефтешламов: во вращающихся барабанных печах, в печах с кипящим слоем теплоносителя, в объеме топки с использованием форсунок, в топке с барботажными горелками. Термический метод позволяет совместно с нефтешламами сжигать загрязненные фильтры, промасленную ветошь, твердые бытовые отходы.
Образующиеся при этом вторичные отходы относятся к 4 классу опасности и подлежат вывозу на полигоны захоронения. Объем вторичных отходов по сравнению с первоначальным уменьшается до 10 раз.
Продукт, образующийся в результате обезвреживания нефтешламов химическим методом, пригоден для использования в строительстве, при прокладке дорог, отсыпке земляных насыпей и может быть реализован сторонним потребителям. По некоторым данным с экономической точки зрения химическое обезвреживание нефтеотходов имеет более низкую стоимость обезвреживания отходов, чем термическое.
По условиям эксплуатации технология химического обезвреживания нефтешламов также имеет ряд преимуществ по сравнению с термическим методом, вплоть до возможности организации передвижных участков, не требующих строительства специальных зданий.
Поскольку не всегда удается достичь одностадийного процесса при обработке шламов, используют комплексные схемы обработки. Зачастую только механические или физико-химические методы не могут дать эффективного разделения, а, следовательно, обезвреживания из-за высокой стабилизации дисперсии шлама. При этом отмечается закономерность: чем более продолжительное время хранится шлам, чем более сложные пути его образования, перекачки и транспортировки, тем его стабильность выше. И в таких случаях обычно применяют комплексные схемы переработки, включающие в себя отстаивание, флотацию, дегазацию, кондиционирование, осушку, обработку коагулянтами и флокулянтами, уплотнение, разделение. Заключительными стадиями обработки может быть размещение на специальных полигонах с применением биотехнологий, сжигание, использование в строительстве и других отраслях промышленности.
Биологический метод обезвреживания является наиболее экологическчистым, но область его применения ограничивается конкретными условиями применения: диапазоном активности биопрепаратов, температурой, кислотностью, толщиной нефтезагрязнения, аэробными условиями. Перспективно использование биотехнологии для обезвреживания нефтешламов, образующихся при очистке емкостей и резервуаров от нефтепродуктов, нефтезагрязненной земли и поверхности воды. В последние годы как за рубежом, так и в РФ разработана серия биопрепаратов для обезвреживания нефтезагрязнителей различного состава.
Применение нефтешламов в качестве сырья является одним из рациональных способов его использования, так как достигается определенный экологический и экономический эффект. При производстве продукции не требуется специального оборудования и дополнительной энергии. Отрицательный аспект – это необходимость и сложность транспортировки шлама к месту потребления. Одной из наиболее широких областей применения нефтешламов является дорожное строительство, где они используются как добавка к связующим, повышающая качество асфальтной смеси. Второй областью по объему использования нефтешлама в качестве сырья является изготовление строительных материалов. Так, продукт обезвреживания нефтешлама препаратом "Эконафт" (минеральный сорбент – негашеная известь и химический модификатор) представляет собой минеральный порошок, который в соответствии с ТУ 5716-004-11085815-2000 может быть использован в качестве добавки для асфальтобетонных смесей, а также в качестве конструктивных элементов автодорог, гидропрерывающих и дополнительных слоев земляного полотна автодорог. Нефтешламы могут быть использованы также для получения битумных вяжущих материалов.
Таким образом, следует отметить, что в каждом конкретном случае при выборе варианта обезвреживания и очистки нефтяных шламов для предприятий необходим дифференцированный подход с учетом как экологических, так и экономических показателей. Включение в целевые экологические программы проблем утилизации отходов, и в частности, утилизации нефтешламов должно стать приоритетной задачей округов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

63 + = 73