Технологии и методы утилизации нефтяных шламов

Введение………………………………….…………………………………………...…..3
1. Классификация……………………..…………………………………………………..4
1.1. Классификация отходов…………………………………………………...………...4
1.2. Классификация методов переработки и утилизации отходов…………………….6
2. Методы и технологии………………………………………………………………...13
2.1. Физические………………………………………………………………………….13
2.2. Химические методы………………………………………………………………...17
2.3. Биологические методы……………………………………………………………..18
2.4. Комбинированные методы…………………………………………………………19
2.5. Термические методы……………………………………………………………….20
Заключение………………………………………………………………………………24
Список литературы………………………………………………………………….......25

1.1. Классификация отходов
Для обозначения всей совокупности отходов производства и потребления, которые на данном этапе развития науки и техники могут быть использованы в народном хозяйстве, введено наиболее общее понятие «вторичные материальные ресурсы». В особую группу выделены нефтяные отходы, которые относятся к токсичным продуктам органического происхождения с возможными минеральными примесями. Они могут быть горючими (жидкие горючие отходы), негорючими или ограниченно горючими (нефтешламы, осадки из очистных сооружений, мазутная земля и т.п.). [1]
Наиболее полная классификация отходов представлена в работе. (Табл.
...

1.2. Классификация методов переработки и утилизации отходов
Существует множество подходов для классификации методов переработки нефтяных отходов. Согласно первому подходу, методы переработки шламов можно разделить на недеструктивные и деструктивные.
Недеструктивные методы: контролируемая открытая выгрузка; захоронение; применение маслянистых шламов в сельском хозяйстве; внесение шлама в качестве органического удобрения.
Деструктивные методы включают в себя: сжигание на месте или вместе с бытовыми отходами с предварительным обезвоживанием; включение в цемент при его производстве влажным путем; аэробная обработка.
...

2. Методы и технологии
2.1. Физические
Данную группу методов можно разделить на следующие разновидности: гравитационное отстаивание; разделение в центробежном поле; разделение фильтрованием; экстракция; электромагнитное и волновое воздействие; смешение с добавками, адсорбентами с получением товарных продуктов.
Гравитационное отстаивание
На территории каждого нефтеперерабатывающего завода, эксплуатирующегося в течение десятилетий, существуют нефтешламовые пруды – природные отстойники, в которых накапливаются в больших количествах нефтяные отходы.
В промышленности метод реализуется в сосудах горизонтального или вертикального типа большой емкости, где нефть отстаивается за счет гравитационных сил в течение нескольких часов при термическом воздействии и небольшом избы точном давлении. Типовая конструкция состоит из отражателя, перегородок, каплеобразователя, змеевиков для нагрева и устройств выгрузки.
...

2.2. Химические методы
Суть химического метода состоит в нейтрализации оксидами щелочноземельных металлов нефтесодержащих отходов. При этом образуется гидроксид кальция в виде порошка с высокой удельной поверхностью, который способен адсорбировать углеводороды нефти. Каждая гранула покрыта слоем карбоната кальция, выполняющего функцию гидрофобной оболочки.
В нефтешлам смешивают с обожженной размолотой известью в соотношении 1:1-2 соответственно, затем послойно промораживают и оттаивают в естественных условиях. В обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в соотношении 1:0,5.
Фирмы «Фест Альпине» и «Лео Консулт» (ФРГ) разработали совместно установку для химического отверждения нефтесодержащих отходов, лаков, красок, кислых смол и т.д. Установка работает по принципу смешения отходов со специальными гидрофобными добавками на основе извести (так называемый «ДСР-процесс»).
...

2.3. Биологические методы
Сущность биологического метода утилизации нефтяных отходов заключается в том, что микроорганизмы превращают нефтяные углеводороды в более простые соединения, накапливают эти органические продукты и вовлекают их в круговорот углерода.
Ключевая роль при биоразложении отводится микроорганизмам, способствующим внутриклеточному окислению нефтяных углеводородов.
Основные методы экологической биотехнологии – биовосстановление, биопереработка и биодеградация. Разработаны следующие методы: биодеградация in-situ, процессинг в жидкой и твердой фазе. В первом случае микроорганизмы вносятся непосредственно в загрязненную почву и воду.
В работе способ включает стадии введения в нефтешлам органических компонентов, образования пористости обрабатываемого материала, завершения многокомпонентной взаимосвязи нефтеокисляющих микроорганизмов с изменяющимся по структуре компостным составом.
...

2.4. Комбинированные методы
Часто для утилизации нефтяных шламов используют комплексные технологии. Например, до подачи отходов на центрифуги или фильтр-прессы в них вводят водорастворимые полимерные электролиты, т.е. флокулянты. В результате их действия с поверхности твердых загрязнителей десорбируются частички воды и вследствие уменьшения поверхностного натяжения последние коалесцируют.
Фирма «Bird» предлагает нагревать нефтешлам до 80 °С, перемешивать с деэмульгатором и полиэлектролитом в системе флокуляции твердой фазы бурового раствора. Далее на трехфазной центрифуге нефть и вода отделяются от твердой фазы.
В комплект установки фирмы «TOTAL», помимо флокулирующей системы и центрифуги, входит эффективная система очистки бурового раствора, включая вибросита, песко- и илоотделители.
...

2.5. Термические методы
Наиболее эффективным, хотя и не всегда экономически рентабельным, считают термический метод обезвреживания шлама. Из термических методов переработки нефтеотходов наиболее часто применяют сжигание, газификацию, пиролиз. Сжигание проводят в окислительной атмосфере, газификацию – в частично окислительной, пиролиз – без доступа воздуха. Также к этой группе можно отнести процессы, основанные на испарении водной и легкой углеводородной фазы нефтяного шлама.
Сжигание
При сжигании нашли применение печи различных конструкций. Для отходов, содержащих не более 20% твердых примесей, широко ис- пользуются печи кипящего слоя. При сжигании нефтяных шламов, содержащих до 70% примесей, распространение получили вращающиеся печи барабанного типа.
Было также обнаружено, что пульсирующее горение в печах резко активизирует окислительные процессы и обеспечивает значительно более высокую полноту сгорания по сравнению с обычным режимом горения.
...