3.30 Утилизация отходов на нефтеперерабатывающих
заводах
3.30.1 Накопители отходов
Накопление отходов на производственных территориях может привести к
интенсивному загрязнению почвы, воздуха и грунтовых вод.
Загрязнение воздуха происходит в результате
испарения углеводородов, почва загрязняется за счет слива из амбаров
избытка минерализованной воды с большой концентрацией хлоридов и
сульфатов, что небезопасно для верхних пресноводных горизонтов. Из
веществ, входящих в состав шламов, наибольшую опасность для почвогрунтов
представляют минеральные соли, нефть и нефтепродукты.
Известно, что при нефтяном загрязнении тесно взаимодействуют три группы
экологических факторов: 1) сложность состава нефти, находящегося в
процессе постоянного изменения; 2) сложность, гетерогенность состава и
структуры любой экосистемы, находящихся в процессе постоянного развития
и изменения; 3) многообразие и изменчивость внешних факторов, влияющих
на экосистему (температуры, влажности, давления и т.д.).
Попадая в почву, нефть опускается вертикально вниз под влиянием
гравитационных сил и распространяется вширь под действием поверхностных
и капиллярных сил. Вертикальное продвижение нефти вдоль почвенного
профиля создает хроматографический эффект, приводящий к дифференциации
состава нефти: в верхнем, гумусовом горизонте сорбируется
высокомолекулярный компонент нефти, содержащий много
смолисто-асфальтеновых веществ и циклических соединений; в нижние
горизонты проникают, в основном, низкомолекулярные соединения. Эти
соединения имеют более высокую растворимость в воде и более высокую
диффузионную способность, чем высокомолекулярные компоненты. Скорость
продвижения нефти зависит от ее свойств, свойств грунта и соотношения
нефти, воздуха и воды в многофазной движущейся системе. Чем меньше доля
нефти в такой системе, тем труднее ее фильтрация в грунте. В ходе этих
процессов насыщенность грунта нефтью (при отсутствии новых поступлений)
непрерывно снижается.
Основную часть легкой фракции составляют метановые углеводороды (алканы)
с числом углеродных атомов С5-С11. Нормальные алканы, особенно с
короткой углеродной цепью, оказывают наркотическое и токсикологическое
действие на живые организмы.
С содержанием легкой фракции коррелируют другие характеристики нефти:
углеводородный состав, количество смол и асфальтенов. С уменьшением
содержания легкой фракции ее токсичность снижается, но возрастает
токсичность ароматических соединений, относительное содержание которых
растет. Основная часть легкой фракции разлагается и улетучивается еще на
поверхности почвы или смывается водными потоками.
Длительность всего процесса трансформации нефти в разных
почвенноклиматических зонах различна: от нескольких месяцев до
нескольких десятков лет.
Анализ материалов исследований по оценке воздействия нефтешламовых
отходов на объекты природной среды подтверждает необходимость применения
эффективной техники и технологии их очистки, утилизации и нейтрализации
вредного воздействия на компоненты окружающей среды.
3.30.2 Технологии утилизации кислых гудронов
Основными факторами экологического риска при ликвидации
прудов-накопителей и переработки кислого гудрона являются:
а) агрессивные условия среды;
б) недостаток устойчивости тела накопителей,
укрепить которые в некоторых случаях не представляется возможным, а
также наличие вблизи объектов нефтеперерабатывающего завода;
в) потенциальные выбросы S02 - раздражающего и токсичного газа, для
предотвращения попадания в атмосферу которого необходимо постоянное
присутствие поверхностного водяного слоя как водяного затвора.
3.30.3 Переработка нефтяных шламов
Выбор метода обезвреживания в основном зависит от количества
содержащихся в шламе нефтепродуктов. Все методы переработки шламов можно
разделить на недеструктивные и деструктивные.
в) применение маслянистых шламов в сельском хозяйстве на заброшенных
землях, причем время от времени необходимы затраты на аэробную
обработку;
г) внесение шлама в качестве органического удобрения, допустимого при
выращивании некоторых культур (обусловливает, как и в некоторых из
упомянутых выше способах, ограничение концентрации тяжелых металлов и
даже полиароматических углеводородов).
Деструктивные методы включают:
а) сжигание на месте или вместе с бытовыми отходами, что требует
обезвоживания;
б) включение в цемент при его производстве влажным путем;
в) аэробная обработка, применяемая только в отношении излишков
биологического ила в больших количествах.
В настоящее время известно о применении следующих методов (и их
комбинаций) обезвреживания и переработки нефтяных шламов:
а) сжигание нефтяных шламов в виде водных эмульсий и утилизация
выделяющегося тепла и газов;
б) обезвоживание или сушка нефтяных шламов с возвратом нефтепродуктов в
производство, а сточных вод - в оборотную циркуляцию с последующим
захоронением твердых остатков;
в) отверждение нефтяных шламов специальными консолидирующими составами с
последующим использованием их в других отраслях народного хозяйства,
либо захоронением на специальных полигонах;
г) переработка нефтяных шламов на газ и парогаз, а также в
нефтепродукты;
д) использование нефтяных шламов как сырья (компоненты других отраслей
народного хозяйства);
е) физико-химическое разделение нефтяного шлама (растворители,
деэмульгаторы, ПАВ и др.) на составляющие фазы с их последующим
использованием.
По результатам анкетирования была представлена одна установка - У
Установка предназначена для обезвреживания нефтесодержащих отходов III и
IV
классов опасности (нефтешламы, замазученные грунты
и буровой шлам) с получением минерального остатка IV (V) класса
опасности.
По результатам анкетирования получены следующие данные по установке УПНШ
(таблицы 3.380 - 3.383).