Нефтешлам: что это такое, как образуется, виды, методы переработки и утилизации

Нефтешлам — это отходы, образующиеся на всех этапах добычи, транспортировки и переработки нефти. Они наносят серьезный ущерб окружающей среде, так как помимо нефти, глины, песка и воды содержат много токсичных и ядовитых веществ.

Опасность нефтесодержащих осадков для окружающей среды

Относятся к веществам 3-го класса опасности, т.е среднего воздействия на окружающую среду. Основной ущерб, который нефтешлам может нанести окружающей среде и людям, заключается в следующем:

Они вызывают появление раковых опухолей у людей и животных. Маслянистые шламы содержат вещества, относящиеся ко второму и даже первому классу опасности. К ним относятся бензопирен, фенантрен, производные пирена.
Они вызывают нарушения в работе мозга, сердца, печени. Опасность представляют ионы тяжелых металлов, содержащиеся в масле и переходящие через пищевую цепочку к человеку.
Замедляет прорастание семян и скорость их прорастания. Как показывают лабораторные исследования, при концентрации маслянистого ила 6-8% семена вообще не прорастают. Надземные части растений на загрязненных почвах выглядят ослабленными, характеризуются меньшими размерами и слаборазвитой корневой системой.
Животных, обитающих в почве, хотя бы незначительно загрязненной маслянистым илом (кроты, мыши), будет крайне незавидно принимать во внимание. Многочисленные масляные соединения накапливаются в организме животных и обладают мутагенным действием, вызывают тяжелые заболевания, бесплодие и влияют на поведение.
Природный резервуар полностью заполнен нефтесодержащим шламом

Типы нефтесодержащих шламов

В зависимости от способа образования и физико-химических свойств остатки нефтедобычи можно разделить на:

Нижний. Они появляются из-за осаждения отходов на дне водоемов. Обычно это происходит из-за аварии при добыче «черного золота» или его транспортировке.
Результат очистки полученного масла. После скважины он попадает в специальный аппарат, в котором из органической жидкости удаляются механические примеси, соли и твердые углеводороды. Это грязь.
Остатки бурения скважин буровыми растворами. Шлам выносится на поверхность через кольцо и состоит в основном из частиц породы, разделенных долотом.
Резервуар. При длительном хранении компоненты масла взаимодействуют с влагой, воздухом и материалом резервуара. Продукты этого взаимодействия оседают на стенках и дне.
Земля. Когда нефтепровод прорывается и его содержимое выливается наружу. Следовательно, могут быть загрязнены большие территории, особенно если авария произошла в удаленном и труднодоступном месте.
Транспортировка нефти по трубопроводу

Способы их обработки и утилизации

Обработка нефтесодержащего осадка может осуществляться разными способами, использование того или другого зависит от типа нефтесодержащего осадка, его состава и других факторов.

Накопление и захоронение в бункере

Отстойник нефтесодержащих осадков

Обычно шлам утилизируют в непосредственной близости от скважины, по окончании ее использования. Это называется бункерным захоронением. Это не обеспечивает должной экологической безопасности, а также требует длительного времени для сушки отработанного масла. Затягивается и рекультивация земель, предназначенных для хранения ила.

Несмотря на это, такое использование нефтешламов активно используется в связи с его доступностью, кажущейся простотой и невысокой стоимостью. Иногда это можно назвать оправданным. Сюда входит удаление отходов во время морского бурения или в районах с благоприятными геологическими условиями, исключающими попадание опасных и вредных веществ из бункеров наружу.

[красный] Обязательно учитывать изменение со временем химических свойств нефтесодержащих шламов, они могут окисляться и менять свою консистенцию. [/ красный]

Сжигание в печах и печах

Этот метод тоже используется довольно часто. Его основные этапы:

Выпуск отработанного масла из воды. Это делается путем фильтрации или пилинга.

Загрузка шлама в камеру сгорания. Топку необходимо топить, потому что она обеднена нефтепродуктами, с остатками песка и других твердых примесей шлам плохо горит.

Скачайте то, что осталось в конце. Если мусоросжигательная печь исправна и работает согласно нормам, остатки гораздо менее опасны для окружающей среды.

[зеленый] Надо сказать, что удаление нефтесодержащих шламов требует качественной очистки дымовых газов. К сожалению, эти требования не всегда выполняются. [/ Green]

Использование фильтра

Обработка нефтесодержащих шламов таким способом требует специальных установок, стоимость некоторых из них очень высока. К тому же нужны большие участки земли, сам процесс крайне долгий. Работа оборудования основана на тепловом воздействии, так как масло и другие отходы имеют разную плотность. Основные этапы метода фильтрации нефтешламов:

Отделение масла от других компонентов ила водяным паром.

Прохождение разделенной смеси по перфорированным трубам.

Смешивание примесей друг с другом.

[зеленый] Материал, не входящий в состав масла, может быть использован для строительства дорог или других целей. [/ зеленый]

Защитник

Этот метод относится к методам механической обработки. Он основан на постепенном разделении нефтяных отходов на фракции под действием гравитационных сил. Для повышения эффективности метода используются специальные реагенты. Процесс очень долгий и требует больших площадей.

По окончании декантации получается три слоя:

Масляная эмульсия. Содержит от 60 до 80 процентов масла.
На водной основе. Помимо воды он содержит от 10 до 15 процентов масла и некоторые механические примеси.
Нижний осадок. Высокое, от 70 до 75% содержания механических примесей.

Все вредные и опасные вещества, содержащиеся в масле, никуда не исчезают, они не разлагаются, а только переходят в более удобные слои для индивидуального использования. [/ block]

Комплексные методы с доработкой

Ни один метод не может решить проблему использования масляной эмульсии, водной эмульсии и осадочных слоев.

Таким образом, комбинированная обработка нефтесодержащих шламов становится все более популярной как комплексные методы, так как позволяет очищать масляные шламы с различными физическими и химическими свойствами. Они заключаются либо в разделении отходов на слои и уже работе с каждым из них по отдельности, либо в использовании альтернативных методов, каждый из которых воздействует на один из компонентов смеси нефтесодержащих шламов.

Современный нефтеперерабатывающий завод, Европа

Товарное масло может быть получено из слоя масляной эмульсии. Насос для водной эмульсии в масляных слоях. Осадочный слой чаще всего сгорает. По собственности близок к нефтезагрязненным почвам.

[зеленый] Переработка осадочного слоя пиролизом позволяет удалить большую часть токсичных веществ, получить пиролизную смолу и пиролизный газ. [/ зеленый]

Другие экологически чистые методы

Например, очистка масла от примесей с помощью биотехнологии. Это наиболее экологически чистый метод, но его использование по-прежнему ограничивается обработкой нефтешламов, образующихся при разливе нефти на землю или в водоемы. Часто метод используется для очистки емкостей от нефтесодержащих отходов. Суть биотехнологии — использование микроорганизмов.

Минусы метода:

Метод нельзя использовать зимой. При минусовых температурах бактерии замедляют или даже останавливают свои жизненные процессы.

Нам нужно выделить значительные земельные участки под свалки.

Высокая стоимость биореагентов. Микроорганизмам нужны особые, которые активно размножаются в особых, очень специфических условиях.

Однако переработка нефтепродуктов возможна в биореакторах с подогревом. И они действительно построены. На утилизацию партии осадка уходит около двух недель. Органический метод не получил широкого распространения, хотя уже не воспринимается как экзотика.

Использовать как сырье

Здесь можно выделить три основных направления:

Нефтяные шламы как вторичное сырье в дорожном строительстве. Используется как добавка для битумного конгломерата. Это приводит к повышению стойкости дорожного покрытия, снижению его водопоглощения и снижению затрат.
Нефтяные шламы как сырье для производства строительных материалов. В этом секторе их использование шире. Отработанное масло входит в состав некоторых теплоизоляционных материалов, добавляется к шихте, необходимой при производстве фасадной плитки, заливаемой в бетонную смесь для повышения ее морозостойкости.
Нефтяной раствор в качестве смазочной добавки к буровым растворам вместо сырой нефти. Это позволяет повысить устойчивость глинистых пород при контакте с фильтратом буровых растворов.

[зеленый] Ведутся работы по получению смесей битума и ряда другого сырья из нефтешламов. [/зеленый]

Оборудование для утилизации нефтешламов

Все начинается со сбора нефтяных отходов. Для извлечения ила с поверхности почвы, со дна резервуаров и т.д. Используются всевозможные механизмы. Обычно бывает достаточно обычного аварийного оборудования. Для подъема нижних срезов необходимы специализированные машины.

Ликвидация полигона нефтесодержащих веществ

Шламовоз используется для транспортировки нефтесодержащего шлама к месту окончательной обработки. Откачайте, а затем выньте отходы. Осадок сжигается в камерных, переливных и циклонных печах.

[зеленый] В некоторых случаях используются многоподовые и барабанные печи. [/ green] Но перед сжиганием ила необходимо удалить из него воду. Это делается фильтрацией, центрифугированием, сепарацией и другими методами. Для фильтрации используются ленты и фильтр-прессы.

Было произведено множество разновидностей центрифуг для удаления воды, а также для отделения других компонентов осадка друг от друга. Принцип действия у них такой же. При центрифугировании за счет центробежной силы более плотные компоненты находятся ближе к стенкам аппарата, а более легкие, наоборот, дальше от них.

Сепаратор представляет собой центрифугу с вертикальным расположением и множеством пластин или дисков внутри. Устройство намного сложнее, чем у обычных центрифуг. В сепараторе основную роль играет воздушный поток. Он создает эффект вихря и осаждает твердые компоненты на пластинах, наиболее удаленных от оси аппарата, а жидкие — на ближайших.

Проблемы утилизации этих отходов в России

В целом их пять:

Отсутствие комплексного решения этой проблемы. Государство вроде бы принимает меры: внедряет государственные программы по утилизации нефтешламов, тема затрагивается в прессе, введена серьезная ответственность за нарушение экологического законодательства, но все это носит локальный характер, или это спонтанная реакция на определенные события.

Технологическая отсталость нефтяных компаний. Большинство заводов были построены в советское время, поэтому об охране природы мало кто задумывался. Кризис и распад страны усугубили ситуацию. Поэтому важно было сохранить то, что осталось, по внедрению новых технологий, особенно в той области, где не было очевидной прибыли и даже близко не было, и не было разговоров.

Высокая стоимость нефти в нашей стране. По этому показателю Россия входит в число лидеров. Добываем в Сибири и на шельфе. Усилия нефтяных компаний направлены на удешевление каждого барреля, они напоминают об окружающей среде только ретроспективно или когда действительно доходит до этого.

Обязательства компании. Многие люди не считают проблему нефтешлама реальной. Ухудшение состояния окружающей среды совершенно не беспокоит большинство населения.

Законодательство. В нем много лазеек, так что в случае чего можно избежать ответственности или уйти с небольшим штрафом.

Ввиду того факта, что нефтешлам представляет серьезную опасность для окружающей среды, нельзя игнорировать важность системы очистки выхлопных газов при сжигании отходов нефтедобычи. Это не только фильтры, но и, например, специальная вихревая камера сгорания с отдельной горелкой, пылеуловителями и мокрым скруббером. В последнем случае вода распадается на множество очень маленьких капель, которые конденсируются на твердых частицах. Затем они коагулируют (слипаются), откладываются и извлекаются.