Методы утилизации и переработки нефтешламов

2. Методы утилизации и переработки нефтешламов

При длительном хранении ловушечные (резервуарные) и амбарные нефтешламы со временем разделяются на несколько слоев с характерными для каждого из них свойствами:

верхний слой - трудноразделимая эмульсия нефтепродуктов с водой и механическими примесями, с глубиной слоя количество нефтепродуктов и примесей снижается,

средний слой - осветленная вода, загрязненная нефтепродуктами и взвешенными частицами,

нижний слой - донный осадок, состоящий из твердой фазы, пропитанной нефтепродуктами и водой; содержание нефтепродуктов относительно постоянное, количество механических примесей растет с глубиной.

Состав и свойства разных типов нефтешламов резервуарного и амбарного происхождения показывают, что в процессе зачистки и переработки шламов могут быть применены различные технологические приемы в зависимости от их физико-механических характеристик. В большинстве случаев основная часть резервуарных нефтешламов состоит из жидковязких продуктов с высоким содержанием органики и воды и небольшими добавками механических примесей. Такие шламы легко эвакуируются из резервуаров и отстойников в сборные емкости с помощью разнообразных насосов. Гелеобразные системы, как правило, образуются по стенкам емкостей. Естественно, что наиболее легко образуются нефтешламы, когда внутренние покрытия резервуаров не обладают топливо - и коррозионностойкой защитой 1.

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.

Нефтешлам из-за значительного содержания в нем нефтепродуктов можно отнести к вторичным материальным ресурсам. Использование его в качестве сырья является одним из рациональных способов его утилизации, так как при этом достигается определенный экологический и экономический эффект. Таблица 2.1 - Характеристики основных методов утилизации и переработки нефтесодержащих отходов [12].

Основной классификационный признак

Разновидность метода

Основные преимущества

Ограничения в использовании

1. Термический метод

1.1 Сжигание в открытых топках.

Не требуется больших затрат.

Неполное сгорание нефтепродуктов, высокая опасность загрязнения воздушного бассейна продуктами сгорания.

1.2 Сжигание в печах различного типа и конструкции.

Применяется для многих видов отходов. Объем образующейся золы в 10 раз меньше исходного продукта. Высокая эффективность обезвреживания.

Большие затраты по очистке и нейтрализации дымовых газов.

1.3 Сушка в сушилках различных конструкций

Уменьшение объема в 2-3 раза. Сохранение ценных компонентов. Возможность комбинирования с другими природоохранными процессами.

Большие расходы тепла.

1.4 Пиролиз

Высокая степень разложения. Возможность использования продуктов разложения

Высокие материальные и энергетические затраты.

1.5 Способ AOSTRA TASIJUK, заключающийся в сочетании процессов термической сепарации, пиролиза и сжигания.

Полученные продукты могут быть использованы повторно. Твердые остатки переработки шлама являются экологически безопасными. Более экономичный в сравнении со сжиганием.

2. Химический

2.1 Затвердевание путем диспергирования с гидрофобными реагентами на основе негашеной извести или других материалов.

Высокая эффективность процесса переработки нефтесодержащих отходов в порошкообразный гидрофобный материал, который может быть использован в дорожном строительстве. Один из перспективных методов обработки и утилизации нефтесодержащих отходов.

Требует применения специального оборудования, значительного количества негашеной извести ("пушонки") высокого качества, проведения дополнительных исследований воздействия на окружающую среду образующихся гидрофобных продуктов.

3. Биологический метод

3.1 Биоразложение путем внесения (смешения) нефтесодержащих отходов в пахотный слой земли.

Сравнительно небольшие затраты и возможность использования имеющейся сельскохозяйственной техники (трактора. культиваторы. плуги и др.).

Требует значительных земельных участков. Длительность процесса, ограниченность применения теплым временем года, опасность загрязнения почвы вредными соединениями.

3.2 Биоразложение с применением специальных штаммов бактерий, биогенных добавок и подачи воздуха.

Возможность интенсификации процесса. Требует незначительных капитальных затрат.

Требуется значительная подготовка земельных участков и специальное оборудование.

4. Физический метод.

4.1 Гравитационное отстаивание.

Не требует больших капитальных и эксплуатационных затрат

Низкая эффективность разделения. Проблему до конца не решает из-за больших объемов образуемых остатков.

4.2 Разделение центробежном поле.

Возможность интенсификации процесса.

Требуется специальное оборудование (гидроциклоны, сепараторы, центрифуги) Проблему до конца не решает из-за неполноты отделения нефтепродуктов от образуемых осадков и сточных вод.

4.3 Разделение фильтрованием.

Сравнительно низкие затраты. Высокая степень надежности метода. Более высокое качество целевых продуктов. Менее требователен к качеству сырья.

Необходимость смены и регенерации фильтрующих материалов, введение специальных структурообразующих наполнителей. Проблему до конца не решает из-за образования неутилизируемых остатков.

4.4 Экстракция

Требуется специальное оборудование, растворители.

Необходимость регенерации экстрагента, не полнота извлечения нефтепродуктов из отходов.

5. Физико-химический метод

5.1. Применение специально подобранный поверхностно-активных веществ (деэмульгаторов, смачивателей и т.д.).

Возможность интенсификации процессов.

Высокая стоимость реагентов. Требует применения специального дозирующего оборудования, перемешивающих устройств. Образуется не утилизируемые твердые отходы.