Качественная ликвидация и переработка отходов – ключевая задача 21 века. Основная цель утилизации – уничтожение мусора, предотвращение вреда для окружающей среды. Наибольшую опасность представляют промышленные отходы. Объем их крайне велик. А потому особенно остро стоит проблема очистки от вредных элементов. Переработка нефтешлама – одно из направлений ликвидации.
Опасность отходов, которые не были утилизированы
Наибольший объем отходов возникает в процессе добычи природных ресурсов. Остро вопрос об утилизации стоит перед представителями горнодобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности. На 1 часть добытых ресурсов приходится 7-10 частей отходов. Отсутствие адекватного очищения влечет эти последствия:
- Порча ландшафта.
- Загрязнение воздуха и уничтожение экосистемы.
- Загрязнение земель с последующей потерей их плодородности.
- Порча подземных и наземных вод с последующей гибелью их обитателей.
Грамотная переработка – это необходимое условие для обеспечения безопасности природы. Необходимость ее проведения зафиксирована, в том числе, в законе и межотраслевых актах.
Переработка нефтешлама: основные особенности
Нефтешлам – это один из самых распространенных видов промышленных отходов. Возникает в процессе переработки нефти, очистки сточных вод. Представляет собой осадки с высокой плотностью. Их примерный состав: вода (30-80%), нефтепродукты (10-50%), твердые примеси (1-40%). На 1 тонну нефти приходится 7 тонн шлама.
Россия лидирует по добыче нефти. Следовательно, и объемы отходов крайне велики. На данный момент широко используются устаревшие методы их ликвидации. Но утилизация нефтеотходов может проводиться и по современным технологиям. Последние активно разрабатываются учеными. Цели этой работы – создание технологии, которая позволит утилизировать отходы с наибольшей степенью эффективности при небольших затратах.
Методы переработки
Утилизировать нефтешламы можно различными способами. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Выбор метода зависит от состава отходов, бюджета предприятия. Рассмотрим основные способы:
- Сжигание. Это наиболее популярный метод. Он прост и не требует больших расходов. Метод не лишен минусов: уничтожение ценных углеводородов, выброс в атмосферу вредных газов.
- Фильтрация. Эта технология по переработке нефтешламов, которая характеризуется продолжительным процессом утилизации, дороговизной.
- Отстаивание. Считается относительно устаревшим методом. Отличается массой минусов: продолжительность процедуры, низкая эффективность. Для реализации этого метода придется искать отстойники с увеличенной площадью. В процессе расходуется большое количество реагентов.
Этот перечень методов утилизации отходов нефтепродуктов не является исчерпывающим. Сейчас разрабатываются новые технологии, которые не будут иметь минусов прежних способов. Рассмотрим особенности всех методов подробнее.
Сжигание
Сжигание – метод, который не утрачивает своей популярности несмотря на все свои минусы. Главный недостаток – выброс вредных элементов в атмосферу. Недостатки метода можно уменьшить, но для этого потребуются дополнительные траты. Утилизация нефтешламов через сжигание может выполняться следующим образом:
- Переработка в шламовом растворе. В процессе происходит полное сгорание отходов. В процессе выделяется углекислый газ.
- Уничтожение в специальных печах. Этот метод является более безопасным. В процессе сжигания выделяется тепло и зола, в которых нет вредных элементов.
Есть специальное оборудование для перерабатывания нефтешлама: камерные и циклонные топки. Современным считается турбобарботажный метод.
Отходы нужно подготовить к утилизации. Сначала происходит отделение воды, что уменьшает объем материала к уничтожению. Различают эти методы подготовки:
- Отстаивание.
- Обработка низкой температурой.
- Сушка.
- Фильтрация.
Для увеличения эффективности сжигания в отходы добавляются различные реагенты: полиэлектролиты, зола. Они помогают ускорить процесс фильтрации.
Фильтрация
Плюс фильтрации шлама – возможность дальнейшего использования полученного материала. К примеру, он применяется в строительстве, обустройстве дорог. Если материал остается невостребованным, он просто отправляется на свалку. Отходы, возникшие после фильтрации, не опасны. В процессе процедуры используются специальные установки по переработке нефтешламов. Этапы фильтрации:
- Отделение нефтепродуктов от шлама с помощью пара.
- Полученную смесь прогоняют через трубки с перфорацией.
- Примеси перемешиваются между собой.
Суть работы оборудования для переработки нефтешлама – это тепловое воздействие. Дело в том, что нефтепродукты и отходы имеют разную плотность. В процессе нагрева они отделяются друг от друга.
Альтернативные методы переработки
Все возрастающая потребность в перерабатывании сопровождается постоянным поиском эффективных инструментов для этого. Сжигание и фильтрация – это действенные методы, но они не лишены существенных недостатков. Из-за этого и возникает потребность в разработке новых способов. Ищутся новые установки по переработке нефтешламов. К примеру, это сепараторы и центрифуги. Их функции:
- Очистка воды.
- Уменьшение вредного влияния твердых частиц.
- Обеспечение сохранности углеводородов (предполагается, что они могут использоваться в дальнейшем).
Большинство предприятий в России построены еще в середине прошлого века. В них есть накопители, которые, за продолжительный срок, превратились в источник загрязнений. А потому актуальной считается задача их очистки. Если объем накопителей составляет до 5 000 м3, наиболее эффективным методом считается комплексная очистка.
Преимущества метода
Комплексная очистка с последующей переработкой – это эффективный метод, используемый при работе с накопителями на предприятиях. Предполагает использование оборудования, чтобы утилизировать нефтешламы: технологические системы, откачивающие приборы (к примеру, насосы). Отличается этими преимуществами:
- В результате очистки получают материал с минимальной примесью нефти. Это позволяет использовать его в дальнейшем. К примеру, при укладке асфальтобетона.
- По результатам очистки в воде остается минимальный объем примеси нефти: не больше 1,5-2%. Это облегчает биологическую очистку в дальнейшем.
- Установка по очистки от нефтешламов отличается высокой эффективностью. Ее производительность может составлять до 15 000 тонн уничтоженных отходов в год.
Результаты такой очистки вполне отвечают современным экологическим нормам. В итоге образуются углеводороды, которые возможно вторично применять при создании в нефтесодержащих продуктов.
Последовательность очистки резервуаров
Технологическая установка утилизации нефтешламов – это достаточно сложная конструкция, включающая в себя комплекс инструментов. В нее входят различные компоненты:
- Инструменты для изъятия отходов из резервуара. Как правило, это погружные насосы, конструкция которых включает в себя систему подогрева небольшой площади. Альтернатива – экскаватор с ковшом.
- Инструмент для зачистки резервуаров. Это специальный трактор, разжижающий шлам. Образовавшиеся отходы удаляются при помощи насоса.
- Первичная переработка. Предполагает нагрев с последующим перемешиванием и осветлением. Из смеси удаляются крупные примеси (к примеру, камни). Для повышения эффективности фильтрации используется нагрев.
Отходы перемешиваются с реагентами для их разделения на различные компоненты: воду, нефть и твердые элементы. Заключительный этап – вывоз отфильтрованных отходов на специальный полигон или же их повторное использование в производстве.
Особенности хранения шлама
В процессе производства накапливается много отходов. Как правило, их невозможно утилизировать моментально. А потому шлам накапливается в большом объеме. Хранить его нужно в местах, специально предназначенных для этого. К примеру, в оборудованных бункерах с наличием герметизации. При помещении отходов в бункер они обычно не сортируются по классам опасности. Могут храниться в бункере на протяжении нескольких лет.
Производитель обязан правильно оборудовать бункер. Главное требование – предупреждение опасности для природы. Опасные элементы не должны попасть в воду, почву. Нужно учитывать, что в процессе хранения шлам может менять свои свойства, окисляться.