Разработка метода обезвреживания нефтесодержащих отходов различного состава тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Шпинькова, Мария Сергеевна

• Шпинькова, Мария Сергеевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Шпинькова, Мария Сергеевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Нефтеотходы - источники загрязнения

1.2 Основные методы переработки и утилизации нефтеотходов

1.3 Технологии обезвреживания твердых и пастообразных нефтеотходов

1.4 Современный уровень техники и технологии реагентного капсулирования

1.5 Выводы. Цель и задачи работы

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.1.1 Характеристика нефтеотходов

2.1.2 Требования к качеству реагентов

2.1.3 Характеристики продуктов отверждения

2.2. Методы исследования

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка технологии отверждения

3.2 Определение характеристик полученных материалов и оценка их воздействия на окружающую среду

3.3 Способы применения отвержденного материала

3.4 Исследование устойчивости материалов к воздействию природных и антропогенных факторов

3.5 Выводы по результатам эксперимента

ГЛАВА 4 . ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ НА ПРОМЫШЛЕННОЙ УСТАНОВКЕ

4.1 Концепция организационно-технического решения задач промышленной переработки отходов

4.2 Требования к комплексу

4.3 Этапы реализации технологии отверждения

4.4 Схема комплекса по переработке нефтешламов, буровых шламов и нефтезагрязненных грунтов

4.4.1. Цели и задачи промышленных испытаний

4.4.2 Разработка технологии отверждения нефтезагрязненных материалов

4.4.3 Результаты промышленных испытаний

4.4.4 Экономическая эффективность внедрения

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Уведомление о получении лицензии на право обращения с опасными отходами

Приложение 2. Санитарно-эпидемиологическое заключение на соответствие производства нормам

Приложение 4. ТУ 5711 - 003 - 81436713 - 2010 «Биогранулят»

Приложение 5. ТУ 2189 - 005 - 81436713 -2010 «Биорекультивант»

Приложение 6. ТУ 5711 - 004 - - 81436713 - 2010 «Геогранулят»

Приложение 7. ТУ 2189 - 002 - - 81436713 - 2010 «Геокальцит»

Приложение 8. ТУ 2189 - 002 - - 81436713 - 2010 «Георекультивант»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода обезвреживания нефтесодержащих отходов различного состава»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Проблема обезвреживания и утилизации нефтешламов, буровых шламов, нефтезагрязненных грунтов и осадков буровых сточных вод (далее - нефтяные отходы, опасные отходы) приобретает в настоящее время все более острый характер в связи с тем, что объемы генерирования отходов постоянно растут, в то время как темпы природоохранных мероприятий несопоставимо малы. В результате площадь загрязнения почвы углеводородами в России в 2011 году увеличилась почти в два раза в сравнении с предыдущим годом и составила около 72 тысяч гектаров по данным доклада МЧС.

Масштабы ежегодного продуцирования и накопления нефтеотходов требуют быстрейшего создания комплексной технологии обезвреживания, с последующим использованием полученного продукта и мощных перерабатывающих установок производительностью, измеряемой миллионами тонн в год с их промышленным освоением.

Нефтеотходы являются специфическим видом отходов. В малых количествах они не оказывают заметного влияния на окружающую среду, а в больших скоплениях становятся экологическим бедствием. Последнее время для переработки данных видов отходов все чаще используется отверждение. Предложения по данному направлению утилизации очень быстро нарастают на уровне публикаций и предварительных исследований. Проблема состоит в том, что доведение этих предложений до практической реализации в промышленности наталкивается на многочисленные трудности финансового, социального и технического характера. Создание эффективной промышленной технологии и оборудования - объективно более сложная задача, чем разработка, лабораторные испытания и предложение технологии переработки нефтеотходов. Главная сложность — это нестабильность

физико-механических, химических и теплофизических свойств, что не позволяет непосредственно и эффективно применить для переработки всех типов нефтеотходов имеющиеся технологии и типовое оборудование других производств. Многообразие свойств нефтеотходов как перерабатываемого сырья, его неоднородность и нестабильность особенно негативно сказываются на эффективной работе оборудования и вообще на его работоспособности. Основные требования к технике для переработки нефтеотходов — это высокая производительность и надежность, экологичность, гибкость в управлении, устойчивость режима при изменении свойств перерабатываемых отходов, высокий уровень автоматизации.

Таким образом, актуален поиск новых технологий и оборудования для переработки опасных нефтесодержащих отходов. Переработка нефтяных отходов включает в себя цикл мероприятий: отмыв нефтяной части, очистка сточных вод, капсулирование сухого остатка (кека), сжигание примесей, очистка отходящих газов. Отмыв нефтепродуктов [1], очистка сточных вод, сжигание примесей и очистка отходящих газов [54, 55, 57, 94, 101] -решенные промышленностью вопросы. Наиболее важным является утилизация сухого кека.

Цель и задачи исследования Цель работы

Целью работы является разработка новых реагентов для отверждения остатка, позволяющих увеличить эффективность и уменьшить стоимость обезвреживания нефтесодержащих отходов.

Для достижения цели в работе были поставлены следующие задачи:

1. Определить критерии выбора отверждающих реагентов.

2. Подобрать реагенты, обладающие максимальной эффективностью при обезвреживании опасных отходов различного агрегатного и химического состава.

3. Подобрать модифицирующую добавку к реагенту, улучшающую потребительские свойства полученного материала и уменьшающую стоимость переработки опасных отходов.

4. Определить технологический режим обезвреживания нефтесодержащих отходов различного состава.

5. Усовершенствовать технологию обезвреживания твердого остатка с применением новых реагентов.

6. Изготовить опытные партии материала, полученного с использованием новых реагентов.

7. Изучить воздействие отвержденного материала на окружающую среду с учетом временных, природных и антропогенных факторов.

8. Дать рекомендации по промышленному применению усовершенствованной технологии для обезвреживания отходов .

Научная новизна

Впервые изучено влияние высококальциевой золы уноса ТЭЦ в качестве модифицирующей добавки к оксиду кальция и доказано повышение прочности образующихся гранул с течением времени. Доказана устойчивость полученного материала к действию природных и техногенных факторов при экспозиции в течение 3-х лет Доказана эффективность применения полученных материалов в качестве стройматериалов и рекультивантов. Практическая значимость

Разработанная технология обезвреживания нефтесодержащих отходов позволила получить лицензию на обращение с отходами 1-1У класса опасности в ХМАО (серия 86 №00071) (Приложение 1)

Получено санитарно-эпидемиологическое заключение на вид деятельности и продукцию, полученную с применением технологии отверждения (Приложение 2).

Оформлены ТУ на продукты отверждения с применением различных исходных составляющих и изготовлены опытные партии:

Биогранулят ТУ 5711 - 003 - 81436713 - 2010 (Приложение 3);

Биокальцит ТУ 2189 - 001 - 81436713 - 2010 (Приложение 4);

Биорекультивант ТУ 2189 - 005 - 81436713 - 2010 (Приложение 5);

Геогранулят ТУ 5711 - 004 - 81436713 - 2010 (Приложение 6);

Геокальцит ТУ 2189 - 002 - 81436713 - 2010 (Приложение 7);

Георекультивант ТУ 2189 - 006 - 81436713 - 2010 (Приложение 8).

Технология реагентного отверждения реализована на промышленной установке.

Публикации

Результаты диссертационной работы изложены в 5 статьях, материалах докладов 3 научных конференций.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были доложены: на научно-технической конференции МЧС России «Адаптированные учебно-тренажерные комплексы МЧС России», г. Москва, 2009 г.; научно-технической конференции «Актуальные проблемы нефтегазовой отрасли», Москва, 2010 г. и научной конференции «Экологическое нормирование, сертификация и паспортизация почв как научно-инновационная основа рационального землепользования», г. Москва, 2010 г.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Нефтеотходы - источники загрязнения

Нефтесодержащие отходы - нефтешламы, буровые шламы. нефтезагрязненные грунты, - образуются в результате разливов нефти на грунт, зачистки резервуаров, при различных технологических операциях при бурении скважин, добыче, переработке, транспортировке нефти и нефтепродуктов, сосредотачиваются в шламовых амбарах на промыслах. Нефтеотход представляет собой смесь отработанных буровых растворов, горных пород, глины, цемента, воды, нефти и нефтепродуктов, мусора. Основными загрязняющими веществами в составе отходов являются нефть, нефтепродукты, частицы выбуренной породы, химические реагенты различной природы (щелочи, кислоты, синтетические ПАВ, полимеры, спирты, соединения железа, хрома, бария, органические вещества, например углеводороды, фенолы, карбоновые кислоты, асфальтосмолистые вещества, и минерализованные воды).

В нефтеотходах может содержаться (по массе): до 75% нефти или нефтепродуктов, до 85% воды, до 70% твердых примесей. Отходы нефтегазовой промышленности имеют разнообразный состав и свойства. Даже в одном шламовом амбаре могут находиться совершенно непохожие шламы, что сильно усложняет задачу по созданию «универсальной» технологии переработки, т.е. подходящей для самых разнообразных нефтеотходов.

1.2 Основные методы переработки и утилизации нефтеотходов

Весь процесс переработки и утилизации нефтеотхода можно представить в виде схемы, в которой последовательно расположены основные этапы (рис. 1.2.1):

— сбор нефтеотхода из резервуара, амбара или забор из пруда-отстойника;

— транспортировка нефтеотхода к установкам по подготовке к переработке или для переработки и утилизации;

— предварительная подготовка нефтеотхода как для транспортировки, так и для переработки и утилизации;

— методы и способы переработки и утилизации нефтеотхода.

Для переработки и утилизации нефтесодержащих отходов предлагаются различные технологии, которые делятся на две группы: индустриальные и утилизационные (рис. 1.2.2).

К индустриальным относят те способы, при которых отходы перерабатываются по схемам и на оборудовании, аналогичным применяемым для получения товарной продукции из первичного сырья.

Утилизационные методы включают способы, получившие распространение только в процессах переработки вторичного сырья или защиты окружающей среды.

Сбор нефтешлама Транспортировка Подготовка

Насос ^^Трубопровод Экскаватор — Железнодорожный Специальные транспорт заборные — Автомобильный устройства транспорт / \

Обработка химическими реагентами (деэмульгатор, ингибитор коррозии) физическое воздействие (ультразвуковое, магнитное поле)

Фильтрование

Подогрев

Смешение компонентов многолопастными мешалками Отстаивание

Утилизация

Подогрев до 50 °С

Подогрев до 90 °С —

Сушка

Пиролиз —

Обработка деэмулыатором—

Обработка растворителем

Обработка водяным паром —

Обработка теплоносителем-Промывка дренажной или пресной водой

Электрическое воэдействие-

. Воздействие акустическим

полем полем -Ультразвуковое воздействие

-Гравитационное отстаивание

- Центрифугирование

- Сепарация

— Гидродинамическое воздействие

. Разделение в центробежном поле

■ Экстракция

- Ректификация

■ Флотация нефти

- Воздействие магнитным

полем

Смешение с товарной

нефтью _

- Смешение с твердыми компонентами I Строительные

(гравий, щебень, цемент и др) I-

- Активация паровоздушной

смесью

- Эмульгирование тяжелыми углеводородными смесями

-Гранулирование и капсулирование с гидрофобными компонентами (известь, смола, глина и др)

- Сжигание в открытых амбарах

- Сжигание в печах _ Компостирование (торф, солома,

почва, древесная стружка)

материалы

Топливные компании

Захоронение складирование

Рисунок 1.2.1 - Схема сбора, транспортировки, подготовки, переработки и

утилизации нефтешлама.

Рисунок 1.2.2 - Способы переработки отходов Выбор способа переработки нефтеотхода в основном зависит от количества содержащихся в нем нефтепродуктов, его влажности, доступности тех или иных методов и других факторов технического, социального, экономического характера [44].

1.3 Технологии обезвреживания твердых и пастообразных нефтеотходов

Труднее всего поддаются переработки твердые, пастообразные, застарелые шламы (типичный пример - амбарные нефтешламы). В большинстве случаев практикуется захоронение полужидкой массы и не текучего осадка непосредственно в шламовых амбарах после предварительного подсыхания их содержимого. Однако такое захоронение не предотвращает загрязнения природной среды, так как содержащиеся в твердых шламах углеводороды, вследствие подвижности и высокой проникающей способности, мигрируют в почвогрунты, вызывая в них процессы, опасные для окружающей среды.

К твердым и пастообразным шламам могут быть применены следующие методы:

— термический;

— физический;

— химический;

—биологический [100].

Наиболее эффективным, хотя и не всегда экономически рентабельным, считают термические методы обезвреживания шлама. Это сжигание, газификация и пиролиз. Сжигание - наиболее отработанный и используемый способ, который осуществляется в печах различных конструкций при температурах не менее 1200°С. Газы, которые образуются при сгорании органической части отходов, необходимо очищать от диоксида углерода, оксидов азота и серы, аэрозолей, оксида углерода, полиароматических углеводородов и диоксинов. Зола, которая накапливается в нижней части печи, периодически утилизируется на полигоне (захоранивается), или используется в производстве цемента. Обычно сжигание проводят в камерных, барботажных, с кипящим слоем или вращающихся печах. Недостаток этого способа в том, что углеводороды, входящие в состав

нефтяного шлама, при сжигании выделяют значительное количество продуктов сгорания, большинство из которых токсично. Сжигание идет с поглощением большого количества тепла и осложняется высоким содержанием твердой фазы (песка, глины и др.).

Газификация и пиролиз распространены значительно меньше.

В основе механических процессов очистки лежат перемешивание и физическое разделение. Для этого применяются различные диспергаторы, сепараторы, центрифуги, фильтры, гидроциклоны. Физические методы неприменимы к шламам, если в их составе преобладают нелетучие и плотные смолы и асфальтены. В этих случаях необходима подготовка, например, разбавление. Кроме того, шлам вызывает сильную эрозию, что требует применения аппаратов из специальных марок сталей; необходимо применять оборудование во взрывобезопасном исполнении [56].

Процессы биологической очистки основаны на способности микроорганизмов использовать органические вещества для питания в процессе жизнедеятельности, т.к. эти вещества для них являются источником углерода. С помощью почвенных бактерий происходит разложение углеводородной части нефтесодержащих остатков при нанесении и запахивании их в пахотный слой почвы.

Применение биопрепаратов способствует наиболее полной очистке нефтешламов. После проведения детоксикации обезвреженные отходы используются в качестве подсыпки на производственной территории.

К химическим методам относятся экстракция, химическое осаждение, химическое отверждение, литификация, нейтрализация, химическое (реагентное) капсулирование и другие.

Экстракция — метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстрагёнта). Экстракция используется для извлечения нефтяного компонента, основана на селективной растворимости нефтепродуктов в органических растворителях. Продолжительность химической очистки резервуаров от донных отложений

по этой технологии составляет обычно 3-4 недели. Уменьшение затрат на проведение химической очистки по сравнению с очисткой механическими методами достигается в результате отказа от мешалок и других устройств. Степень извлечения углеводородов при химической очистке составляет до 99%.

Химическое осаждение - технология применима для объектов с различным химико-минеральным составом и проницаемостью. После химической обработки реагентами (известь, сульфат натрия, оксиды железа,) в породе фиксируется более 90% тяжелых металлов. Эффективность очистки зависит от реакционной способности реагента и экотоксиканта. Водный реагентный раствор смешивают с грунтом и перемешивают, в результате получается гидрофобный порошок Преимущество технологии - в разрушении хлорорганических соединений и углеводородов и фиксации тяжелых металлов. Получаемый при обработке гидрофобный продукт может использоваться в качестве строительного материала для создания дорожных покрытий [102].

Химическое отверждение - технология получения порошкового гидрофобного материала в результате смешения с реагентом на основе извести нефтесодержащих отходов, лаков, красок, смол. В общем виде установка для химического отверждения состоит из бункера для отходов, реактора-смесителя, емкости для реагента, дозатора и шнекового транспортера.

Общий недостаток реагентных технологий - это зависимость степени обезвреживания от эффективности перемешивания и чистоты реагента. Образующийся порошок не обладает абсолютными гидрофобными свойствами, и при попадании в поровое пространство воды аборигенная микрофлора постепенно разлагает органические вещества, входящие в состав порошка, что приводит к вторичному загрязнению окружающей природной среды. Для предотвращения этого процесса в состав отверждающей

композиции вводятся различные сорбенты: портландцемент; бентонит, торф, известь, песок, гипс и т.д.

Литификация - один из способов обезвреживания нефтесодержащих отходов разного типа. В отечественной и зарубежной практике бурения и переработки нефти разработана серия технологий, базирующихся на применении отверждающих составов, для приготовления которых используется портландцемент, фосфогипс, карбидная смола, лигнин, магнезиальный цемент, бишофит, асбест, жидкое стекло. При совмещении отходов с гидролизованными дисперсными минеральными добавками происходит хемосорбционное поглощение загрязнителей коллоидно-дисперсной минеральной матрицей. Согласно принципу тормозящего противодействия минеральная матрица стремится восстановить свое исходное химически и термодинамически равновесное состояние, что и реализуется искусственно спровоцированным минералообразованием. В этот процесс самопроизвольно вовлекаются все виды химически активных загрязнителей. Интенсивность и скорость процессов литификации с помощью добавок различных реагентов, что в результате позволяет получить широкий спектр характеристик получаемого экологически безопасного материала. Состав литифицирующих смесей разрабатывается в лабораторных условиях индивидуально в зависимости от типа отходов. Достоинством технологии помимо экономической и экологической эффективности является возможность переработки переувлажненных нефтяных шламов без предварительного обезвоживания последних [36].

Химическая нейтрализация в зависимости от типа реагента происходит путём осаждения, окисления-восстановления, замещения или комплексообразования.

Химическое (реагентное) капсулирование. Сущность метода химического капсулирования заключается в химико-механическом преобразовании загрязняющего материала, загрязненного грунта, почв, шлама в порошкообразный нейтральный для внешней среды материал,

каждая частица которого покрыта гидрофобной оболочкой. Содержащиеся в капсуле углеводороды не могут загрязнять окружающую среду благодаря высокой прочности и герметичности капсулы. Заполненные жидкими углеводородами микропоры оболочки капсулы способствуют гидрофобизации ее поверхности и многократно снижают смачиваемость частиц, воздействие на них водной среды, в том числе грунтовых вод, кислотных дождей, повышают стойкость к циклическому промерзанию. Возможность перехода содержимого капсулы в водный раствор снижается на несколько порядков. Со временем (в течение 1-3 месяцев) вследствие продолжающейся карбонизации поверхности капсулы прочность оболочки существенно возрастает. Капсулированный материал выдерживает объемное давление до 5 МПа без заметного разрушения, многократное циклическое замораживание, воздействие слабокислой среды. Эффективность работ по нейтрализации нефтеотходов определяется соответствием используемых технических средств и режимов обработки материалов, их химическому и фракционному составу, объему и другим факторам. В зависимости от объемов нефтеотходов, условий на объекте утилизации, могут использоваться различные технологические схемы [100].

Главные преимущества метода реагентного капсулирования по сравнению с другими способами обезвреживания нефтеотходов: отсутствие необходимости определения химического состава и свойств продукта на входе и выходе и проведения повторных циклов (характерно для физико-химического отмыва); отсутствие побочных продуктов - золы (характерно для сжигания); ликвидация микроорганизмов, запаха; возможность переработки отходов непосредственно у места их хранения; применимость ко многим видам отходов (в частности, к осадкам сточных вод); получение товарной продукции на выходе. Кроме того, применение этой технологии позволяет перерабатывать большие объемы отходов нефтяной промышленности с их превращением в востребованный товарный продукт. При обезвреживании нефтеотходов этим методом возможность утилизации

другого накопленного отхода - золы уноса ТЭЦ, применяемой в качестве одного из реагентов.

Зола уноса ТЭЦ является отходом, оказывающим негативное воздействие на все компоненты биосферы - атмосферу, воду, почву - из-за процесса воздушного переноса и миграции с грунтовыми водами. В настоящее время золоотходы ТЭЦ используются преимущественно в строительной индустрии, для заполнения подземных пустот и горных выработок, но уровень их утилизации (переработки и использования) с 1990 г. составляет всего лишь 3-11% от годового выхода золоотходов [52]. Потому применение золы в качестве одного из реагентов в процессе переработки шламов поможет утилизировать значительные количества этого отхода.

1.4 Современный уровень техники и технологии реагентного

капсулирования

Технология отверждения известна на Западе как «Технология БК1Ъ>. Опыт ее использования есть у австрийской компании «Фёст-Альпине ГмбХ», в частности разработчиками компании создана мобильная установка по переработке нефтесодержащих отходов производительностью до 20т/ч. Она состоит из гомогенизатора, реактора гидратации, дозатора реагента и устройств для подачи и отвода загрязненного материала. Данная установка обеспечивает эффект обезвреживания на конечной стадии карбонизации (по результатам 24-часового выщелачивания в воде): по углеводородам 94-98%, по растворимым органическим веществам 80-95%, по солям тяжелых металлов - до 99%. Авторами разработки не раскрываются конструктивные особенности оборудования и технологические параметры процесса [47].

Лидером в производстве смесительного оборудования для переработки нефтеотходов методом реагентного капсулирования является немецкая компания «Ьб(%е». Их смесители периодического и непрерывного действия типа «Плужный лемех» обеспечивают тщательное перемешивание отходов с реагентами и образование гранул. Существует мобильная установка для смешивания сточных шламов: на базе грузовика на роллинг-раме смонтированы приемный бункер, шнековый транспортер, смеситель, система дозирования и подачи реагентов. Ее производительность - от 1 до 15 м /час в зависимости от типоразмера. Недостатком данной установки являются жесткие требования к входному шламу, в частности не допускается попадание в смеситель мусора и частиц размером более 5 мм из-за маленького зазора между внутренней стенкой смесителя и поверхностью рабочего органа - лемеха. «Ьбс%е» не занимается решением проблем подготовки шлама (измельчения, разбивания комков, удаления механических примесей) [45].

Опыт обезвреживания 500000 тонн иловых осадков методом реагентного капсулирования на острове РБуйаНа есть у греческой компании АКТОЯЗ.А. Использовалось смесительное оборудование фирмы «Ьб(%е». Переработанные иловые осадки были использованы в качестве отсыпки полигона и засажены растительностью. Была показана высокая эффективность технологии РК, выявлены требуемые концентрации реагентов, технологические параметры переработки. Данных о подготовке шлама к смешиванию с известью опубликовано не было.

Авторами статей [10, 11, 91] Логуновой Ю.В., Гержбергом Ю.М., Цхадая Н.Д. была предложена опытно-промышленная установка и технология для обезвреживания основных видов нефтезагрязненных материалов методом реагентного капсулирования. Установка состоит из механического классификатора шлама, реактора-смесителя СШ-2В-700, резервуаров и бункеров хранения шлама, воды и реагента, дозаторов и устройств загрузки-разгрузки продуктов (шнековый и ленточный

транспортеры). Нейтрализация углеводородной фазы достигает для бурового шлама 95,5 %, а для нефтезагрязненного грунта - 97,4 %. Установка не получила промышленного распространения. Технология, предложенная Логуновой Ю.В., Гержбергом Ю.М., заключается в смешивании отходов с известью, обработанной предварительно гидрофобизаторами на основе нефтепарафинов, в соотношении 1:0,8-1,1. Причем смешивание в смесителе осуществляется в течение длительного времени - до 60 минут.

В Институте экологической безопасности, г. Курск, был разработан Механизированный мини-завод переработки нефтемаслоотходов и нефтешлама «ЭКО-5» (Механизированный мобильный промышленно-технологический комплекс ПТК-ИНСТЭБ-ЭКО-5) на основе смесителя КРОТ-5, предназначенный для утилизации жидких, пастообразных нефтемаслоотходов и нефтезагрязнённых земель с помощью препарата «Эконафт» и включающий в себя силосную емкость на 30—60 т для хранения извести, спиральный конвейер для измельчения и подачи «Эконафта» в смеситель, дозатор модификатора, погружной нефтешламовый насос, измельчитель нефтешлама, ленточный транспортер для выгрузки обезвреженного продукта, электрощит с системой управления и автоматизации и другое оборудование. Решение проблемы подготовки шлама к перемешиванию не освещается [42].

Модульная установка по переработке буровых шламов предложена ЗАО «ПромКомплект Сервис», г. Краснодар. Ее производительность 6-15 тонн отходов в час, принцип работы - смешение отходов с цементом или другими обезвреживающими порошкообразными материалами в двухвальном лопастном смесителе. Данных о работе установки не опубликовано [39].

Кроме того, за последние 20 лет в РФ запатентовано достаточно большое количество технологических и технических решений по отверждению нефтеотходов [58 - 76].

Таким образом, можно констатировать, что оборудование разработано, но на российском рынке до сих пор нет ни одной работающей промышленной установки по обезвреживанию нефтеотходов методом отверждения (по крайней мере, нет публикаций в общедоступных источниках об их работе).

1.5 Выводы. Цель и задачи работы

На основе анализа влияния нефтегазовой отрасли на состояние окружающей среды и уровня решения вопросов по преодолению последствий такого влияния можно сделать следующие выводы:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шпинькова, Мария Сергеевна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) Агеев А., Ефимченко С.И. Установка для очистки грунта от нефти и нефтепродуктов УОГ-15. Презентация, г. Москва, июнь 2010г.

2) Алексеев В.И. Проектирование сооружений переработки и утилизации осадков сточных вод с использованием компьютерных информационных технологий: учеб. пособие/В.И. Алексеев, Т.Е. Винокурова. - М.: Изд-во АСВ, 2003- 176 с.

3) Борщев В.Я. Оборудование для переработки сыпучих материалов./В.Я. Борщев [и др.] -М.: «Изд-во Машиностроение-1», 2006 - 208 с.

4) Белозеров Д.С. Разработка комплексного подхода к расчету экологического ущерба при авариях на промысловых нефтепроводах // Актуальные проблемы дорожно-транспортного комплекса. Охрана окружающей среды: сборник научных трудов - Пермь, 2007. - с. 77-84.

5) Белозеров Д.С. Внедрение принципов социальной ответственности на предприятиях нефтедобычи // Тезисы докл. междунар. науч. конф. «Эколого-экономические проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов» - Пермь, 2005.-с. 221-222.

6) Белозеров Д.С. Опыт создания региональной транспортно-технологической схемы обезвреживания нефтесодержащих отходов // Материалы 5-й Междунар. выставки и конгресса по управлению отходами ВэйстТек - Москва, 2007. - с. 152-153.

7) Бройде З.С. Стандартизация управления состоянием окружающей среды // Экотехнологии и ресурсосбережение, 1998. - №1, - С. 27 - 32.

8) Брондз Б.И., Купцов A.B., Расветалов В.А., Фархутдинов В.М. Оборудование для комплексной переработки и утилизации нефтешламов НПЗ. Обзорная информация, выпуск 6. Москва, 1990г.

9) Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб. Для вузов. -3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1979. - 476с., ил.

10) Совершенствование оборудования для обезвреживания нефтезагрязненных материалов методом реагентного капсулирования./ Ю.М. Гержберг [и др.]// Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2009г - № 7 - с. 16 - 20.

11) Реагентное обезвреживание отходов нефтегазовой промышленности./ Ю.М. Гержберг [и др.]//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2003 г. - №3 - с.72.

12) Роль общества в сохранении экологической безопасности/ Е.Д. Гнеденко // Экология и промышленность России, 1997. - №1. - с. 24-27.

13) ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

14) ГОСТ 4388-72 «Вода питьевая. Методы определения массовой концентрации меди».

15) ГОСТ Р 52708-07 Вода. Метод определения химического потребления кислорода.

16) ГОСТ Р 52963-08 Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов.

17) ГОСТ Р 52769—07 Вода. Методы определения цветности.

18) ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.

19) ГОСТ 12.1.007-76 Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

20) ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.

21) ГОСТ 22688-77 Известь строительная. Методы испытаний.

22) ГОСТ 9179-77 «Известь строительная». Технические условия.

23) ГОСТ 2477 - 65 Нефть и нефтепродукты. Метод определения содержания воды.

24) ГОСТ 6370 - 83 Нефть, нефтепродукты и присадки. Метод определения механических примесей.

25) ГОСТ 28268-89 Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений.

26) ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества.

27) ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний.

28) ГОСТ 11022 - 95 Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности

29) ГОСТ 23227 - 78 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и торф. Метод определения свободного оксида кальция в золе.

30) ГОСТ 26714-85 Удобрения органические. Метод определения золы.

31) ГОСТ 26715-85 Удобрения органические. Методы определения общего азота.

32) ГОСТ 26717-85 Удобрения органические. Методы определения общего фосфора.

33) ГОСТ 26718-85 Удобрения органические. Методы определения общего калия.

34) ГОСТ 8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа.

35) Домашнев А.Д. Конструирование и расчет химических аппаратов./А.Д. Домашнев-М.:, Машгиз, 1961г.-621 с.

36) Жаров O.A. Современные методы переработки нефтешламов./О.А. Жаров, Лавров В.А. // Экология производства, 2004. №5.

37) Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов/А.Ю. Закгейм. - М,: Химия, 1982 - 288 с.

38) Классен П.В. Основы техники гранулирования/ П.В. Классен, И.Г. Гришаев. - М.: Химия, 1982 - 272 с.

39) Кнатько В.М., Кнатько М.В., Щербакова Е.В. ИММ-технология против отходов, www.ecoil.far.ru

40) Курума Уму. Кинетические закономерности процесса гранулирования порошкообразных материалов методом окатывания. Автореферат диссертации кандидата технических наук (05.17.08). Москва, 1995.

41) Леонтьева А.И. Оборудование химических производств/

A.И. Леонтьева. - М.: КолосС, 2008г - 479 с.

42) Литвинова Т.А. Реагентный способ обезвреживания нефтешламов/ Т. А. Литвинова, Т.В. Винникова, Т.П. Косулина// Экология и промышленность России. Октябрь 2009г - № 1, с. 40 - 42.

43) Логунова Ю.В. Совершенствование технологии и оборудования для обезвреживания нефтезагрязненных материалов методом реагентного капсулирования. Диссертация кандидата технических наук (03.00.16). Омск, 2009-21 с.

44) Мазлова Е.А. Проблемы утилизации нефтешламов и способы их переработки/Е.А. Мазлова, C.B. Мещеряков. - М.: Ноосфера, 2001г.

45) Материалы и каталоги фирмы «Lôdige»: http://loedige.de;

46) Материалы Компании «ManOilGroup»: http://manoilgroup.com/ru;

47) Материалы 6-й Международной выставки по управлению отходами и природоохранным технологиям ВЭЙСТТЭК 2009 (26-29.05.2009, Крокус-экспо, г. Москва).

48) Монастырев А. В., Производство извести, 3 изд., М.: 1978 г.

49) Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет почвоведения, Практикум по агрохимии, 2-е издание, переработанное и дополненное, под редакцией академика РАСХН Минеева

B.Г., допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров «Почвоведение» и специальности подготовки дипломированных специалистов «Почвоведение», Издательство Московского университета, 2001.

50) «Методика определения группового состава сырья методом жидкостной хроматографии» ВНИИ Технического Углерода (1983 г) с использованием хроматографа ХЖ-1 (ТУ 38.115.203.81).

51) Методические указания по определению биохимического потребления кислорода при санитарной оценке воды в рыбохозяйственных водоемах.

52) Мещеряков С.В Переработка золоотходов от сжигания твердого топлива на ТЭЦ/С.В. Мещеряков, О.Н. Шевердяев, И.М. Козлов// «Энергия России»,2004 г. - №11.

53) Минигазимов Н.С. Утилизация и обезвоживание нефтесодержащих отходов. - Н.С. Минигазимов, Х.Н. Зайнуллин, В.А. Расветалов - Уфа: изд-во «Экология», 1999. —299 с.

54) Обеспыливание в литейных цехах машиностроительных предприятий./ В.А. Минко [и др.] - М.Машиностроение, 1987 - 224 е.: ил.

55) Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. Под ред. В.Г. Айнштейна. Кн.2. - Москва, «Химия», 2000г.

56) Очистка амбаров и шламонакопителей термическим методом. Предложение компании ЭПКО по поставке технологических систем для восстановления окружающей среды. 2010г.

57) Папоян P.JI. Оборудование для охраны атмосферного воздуха от промышленной пыли. Издательство Московского государственного горного университета. Москва, 2004.

58) Патент РФ №2160758 С2 «Сорбент для очистки от нефтемаслозагрязнений». Рудник М.И., Бородин В.В., Калинин Н.Ф.

59) Патент РФ №2174965. Способ обезвреживания углеводородных отходов. Ю. Н. Федоров. А. Б. Энглин, В. Е. Журина и др.

60) Патент РФ №2184095 С1 «Смесь для обезвреживания и литификации бытовых и промышленных отходов, донных осадков, шламов и нефтезагрязненных грунтов». Кнатько В.М., Кнатько М.В., Гончаров A.B.

61) Патент РФ №2196749 С2 «Бесцементноевяжущее». Павленко С.И.; Малышкин В.И.; Меркулова С.И. и др.

62) Патент РФ №2244686 С1 «Линия для очистки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов». Курченко А.Б.

63) Патент РФ №2305116 С1 «Способ обезвреживания отходов, содержащих менее 50% жидких и/или пастообразных углеводородов». Иванов С.И., Акопова Г.С., Трынов A.M. и др.

64) Патент РФ №2317259 С1 «Способ переработки нефтеотходов». Мордвинов В.Т., Щанкин Е.В.

65) Патент РФ №2330734С1 «Установка для переработки нефтезагрязненных почв, грунтов и нефтешламов». Амирова Л.М., Култашев А.Б., Новширванов Л.Г. и др.

66) Патент РФ №2377083 С2 «Способ обезвреживания отходов бурения». Неваленова Т.В., Сафарова В.И., Галинуров И.Р., Карева Е.С.

67) Патент РФ №2381995 С1 «Способ очистки грунтов и почв от нефти и нефтепродуктов и установка для его осуществления». Ефимченко С.И., Агеев A.B., Пыльнов A.C.

68) Патент РФ №2392256 С1 «Способ обезвреживания отходов бурения нефтяных и газовых скважин». Загидуллин А.Ш., Бородай A.B.

69) Патент РФ №2395466 С1 «Способ обезвреживания нефтесодержащих шламов». Косулина Т.П., Солнцева Т.А.

70) Патент РФ №28685 U1 «Механизированный комплекс по переработке нефтешламов». Краюхин A.B., Клюев A.B.

71) Патент РФ №59456 U1 «Установка обезвреживания отходов, содержащих пастообразные углеводороды», Гафаров H.A., Акопова Г.С., Иванов С.И. и др.

72) Патент РФ №59457U1 «Установка обезвреживания отходов, содержащих жидкие и/или пастообразные углеводороды». Акопова Г.С., Гафаров H.A., Иванов С.И. и др.

73) Патент РФ №62393. Комплексная технологическая линия производства гранулированного пористого материала. Шеремет И.М., Темников A.B. и др.

74) Патент РФ №81185 Ш «Аппаратурно-технологическая система производственного оборудования для комплексной переработки нефтесодержащих отходов с получением товарных продуктов». Кудрявский Ю.П., Зальберман М.В., Шенфельд Б.Е.

75) Патент РФ №82208 Ш «Линия по обезвреживанию нефтесодержащего шлама». Солнцева Т.А., Косулина Т.П.

76) Патент РФ №96038111 «Комплексная установка для обезвреживания нефтезагрязненных грунтов». Суфиянов Р.Ш.

77) ПНД Ф 14.1;2;3;4.121-97 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений рН в водах потенциометрическим методом.

78) ПНД Ф 14.1.46-96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах.

79) ПНД Ф 14.1;2.45-96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов кадмия в природных и сточных водах.

80) ПНД Ф 14.1 ;2.54-96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации свинца в природных и очищенных сточных водах

81) ПНД Ф 14.1:2.103-97 «Методика выполнений массовой концентрации марганца в пробах придонных и очищенных сточных вод фотометрическим методом с формальдоксимом»

82) ПНД Ф 14.1;2.195-03, ФР 1.31.2007.03804 «Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов цинка в пробах придонных и очищенных сточных вод фотометрическим методом с сульфарсазеном».

83) ПНД Ф 16.1:2.3:3.10-98 Методика выполнения измерений содержания ртути в твердых объектах (почва, компосты, кеки, осадки сточных вод, пробы растительного происхождения) методом атомно-абсорбционной спектрометрии (метод «холодного пара»).

84) ПНД Ф 16.1:2.2:3.14 - 98 Методика выполнения измерения массовой доли (валового содержания) мышьяка в твердых сыпучих материалах

фотометрическим методом по молибденовой сини после экстракционного отделения в виде йодного комплекса.

85) ПНД Ф 14.1;2.52 - 96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов хрома в природных и сточных водах.

86) ПНД Ф 14.1 ;2;3;4.123-97 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n-дней инкубации (БПКполн.).

87) ПНД Ф 14.1;2.110-97 Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод.

88) ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06 (ПНД Ф Т 16.1:2:3:3.9-06) Методика определения токсичности водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов, питьевой, сточной и природной воды по смертности тест-объекта Daphnia magna Straus.).

89) ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 (ПНД Ф Т 16.1:2.3:3.7-04) Методика определения токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer).

90) Поникаров И.И., Поникаров С.И. Конструирование и расчет элементов химического оборудования. Москва. Альфа-М, 2010г.

91) Попов А.Н., Цхадая Н.Д., Гержберг Ю.М. Технология реагента ого обезвреживания нефтезагрязненных материалов. Экология и промышленность России. Спецвыпуск 2004г.

92) РД 39 - 00147001-773-2004 Методика контроля параметров буровых растворов.

93) РД 52.18.647-2003 Методические указания. Определение массовой доли нефтепродуктов в почвах. Методика выполнения измерений гравиметрическим методом

94) Сбор, обработка, утилизация нефтесодержащих отходов, бурового шлама. Каталог группы компаний Аргус. 2010г.

95) Скрябин Г.М., Коузов П.А. Пылеулавливание в химической промышленности. Изд. «Химия», Ленинградское отделение, 1976.

96) СП 2.1.7.1386-03 - Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления.

97) Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины./ А.О. Спиваковский, В.К. Дьячков - М.: Машиностроение, 1983 - 494 с.

98) Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Пер. с польского под ред. к.т.н. И.А. Щупляка. Издательство «Химия». Ленинградское отделение, 1975;

99) Таран А.Л. Теория и практика процессов гранулирования расплавов и порошков: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.17.08 . Москва, 2001.

100) Техника и технология локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов: Справ./ И.В. Ботвиненко, И.С. Дубинова, В.Н. Ивановский и др.; По ред. И.А. Мерициди. - СПб.: НПО «Профессионал», 2008.

101) Фильней М.И. Проектирование вентиляционных установок. Изд. «Высшая школа», Москва, 1966.

102) Хайдаров Ф.Р., Хисаев Р.Н., Шайдаков В.В., Каштанова Л.Е.. Нефтешламы. Методы переработки и утилизации. Уфа, «Монография». 2003г.