2809

Эффективность работы очистных сооружений (2012–2014 годы)

1.Вертикальные механизированные решетки с прозорами 16 мм предлагается заменить на ступенчатые решетки тонкой очистки с прозорами 5 мм. Это повысит эффективность удаления загрязнений из сточных вод и в дальнейшем обеспечит уменьшение затрат на ремонт оборудования и нагрузку на него.

2.Песколовки с круговым движением воды заменяем аэрируемыми, что улучшит осаждение песка на дно песколовки под действием аэрации.

3. Реконструкция существующих аэротенков с переводом их в режим денитрификации и биологической дефосфотации. Предлагается реконструкция одновременно с заменой системы аэрации, включая выделение анаэробных, аноксидных и аэробных зон в аэротенке с помощью поперечных перегородок и различной интенсивности аэрации, а также введения рецикла иловой смеси высокопроизводительным насосом (эрлифтом).

4.Вторичные радиальные отстойники предлагается усовершенствовать тонкослойными модулями с целью интенсификации процесса осаждения и увеличения производительности станции. Эффективность тонкослойного осаждения обуславливается такими факторами, как равномерность сбора и распределение воды, качество подготовки хлопьев, надежность системы удаления осадка.

5.Осадок первичных отстойников предлагается гравитационно уплотнять, а избыточный активный ил сгущать на центрифугах. Смесь осадков планируется сбраживать в метантенке с термофильным режи-

201

мом. Газ, получаемый в результате сбраживания осадков в метантенках, будет использован в теплоэнергетическом хозяйстве очистной станции. Стабилизированный осадок предлагается компостировать на специально оборудованных площадках, перекрытых стеклопластиком, а вентиляционные выбросы подвергать очистке.

Рис. 2. Предлагаемая схема очистки городских сточных вод города Троицка

6. Рекомендуемая схема обеззараживания – УФ-излучение с целью повышения барьерной роли ОСК в отношении патогенных микроорганизмов, прежде всего хлорустойчивых, вирусной и паразитной природы, и улучшения органолептических показателей. УФ-обеззара- живание сточных вод имеет высокую эффективность в отношении ви-

202

русов и цист простейших, обладает компактностью оборудования, имеет низкие эксплуатационные расходы и энергопотребление.

К сожалению, реализация предложений по внедрению современных технологий очистки сточных вод сдерживается недостатком средств у малых водоканалов [4]. Такая ситуация не исключение из правил, а весьма типична. Решением проблемы было бы привлечение частных инвесторов, тем более что с 1 января 2013 года вступили в действия основные положения Закона № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении», статья 40 которого обязывает водоканалы разрабатывать инвестиционные программы, включающие перечень мероприятий по строительству новых, реконструкции и (или) модернизации существующих объектов централизованных систем водоснабжения и (или) водоотведения. За рубежом и в Московской области (Южное Бутово, Зеленоград) уже имеется положительный опыт привлечения инвесторов в сфере строительства объектов водоснабжения и водоотведения [5], но на периферии такого опыта пока нет.

Список литературы

1. Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Машкова И.В. Обзор современных технологий обработки осадков городских сточных вод // Сельское, лесное и водное хозяйство. – 2014. – № 7 (34). – С. 3–12.

2. Проблема обработки осадков городских сточных вод / Д.Д. Арслангареева, Т.Г. Крупнова, А.М. Кострюкова, И.В. Машкова // Экология и научно-технический прогресс. Урбанистика. – 2013. –

Т. 1. – С. 6–20.

3.Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Машкова И.В. Актуальные проблемы рыбохозяйственного нормирования // Личность и общество: проблемы взаимодействия: материалы VII Междунар. науч.-практ.

конф. – Челябинск, 2014. – С. 231–233.

4.Крупнова Т.Г., Кострюкова А.М., Арслангареева Д.Д. Пути решения проблем очистки сточных вод водоканалами малых и средних городов (на примере г. Златоуста Челябинской области) // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. – 2014. – № 10 (82). – С. 62–67.

5.Рязанова К.Г., Крупнова Т.Г. Принципы разработки региональных инвестиционных программ развития и модернизации объектов водоснабжения и водоотведения // Личность и общество: проблемы взаимодействия: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. –

Челябинск, 2014. – С. 252–253.

203

Об авторах

Крючкова Наталья Александровна – магистрант кафедры экологии и природопользования, Южно-Уральский государственный университет (НИУ), e-mail: natalin_1993@mail.ru.

Крупнова Татьяна Георгиевна – кандидат химических наук,

доцент кафедры экологии и природопользования, Южно-Уральский государственный университет (НИУ), e-mail: krupnovatg@mail.ru.

Кострюкова Анастасия Михайловна – кандидат химических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, ЮжноУральский государственный университет (НИУ), e-mail: anmikost@mail.ru.

Машкова Ирина Вячеславовна – кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и природопользования, ЮжноУральский государственный университет (НИУ), e-mail: mashkoffa@ya.ru.

204

УДК 665.6

Г.Б. Куканова

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ

Произведен сбор и анализ научно-технической информации по современным технологиям переработки нефтешламов на нефтеперерабатывающих предприятиях. Проанализированы инновационные методики и определены наиболее рациональные технологии переработки нефтешламов с получением конечного продукта.

Ключевые слова: нефтеперерабатывающее предприятие, переработка, утилизация, нефтешлам.

G.B. Kukanova

MODERN TECHNOLOGIES

OF PROCESSING OF OIL SLIMES

In this work collecting and the analysis of scientific and technical information on modern technologies of processing of oil slimes at the oil processing enterprises is made. There were analysed innovative and were defined the most rational technologies of processing with receiving the final product.

Keywords: oil processing enterprise, processing, utilization, oil slime.

Анализ мировой практики в сфере переработки нефти показывает, что за многие годы существования нефтеперерабатывающих предприятий около каждого из них образовались нефтешламовые амбары, куда из очистных сооружений отводят нефтешлам, оказывающий существенное негативное влияние на окружающую среду: почву, водоемы, атмосферу, биосферу. Данная проблема актуальна для современных нефтеперерабатывающих предприятий, соответственно, и для учреждений образований, ведущих подготовку по профильным специальностям. На сегодняшний день существует противоречие: с одной стороны, проблема переработки нефтешламов является актуальной при обучении студентов, она описана в научной и профессиональной литературе, с другой – информация не структурирована и не

205

адаптирована к условиям обучения по программам профессионального образования.

Цель работы – систематизировать и адаптировать материал о методах переработки нефтешламов к условиям образовательного процесса посредством создания учебно-методического комплекса «Современные технологии переработки отходов нефтеперерабатывающих предприятий». В статье представлены основные результаты анализа существующих на данный момент технологий переработки нефтешламов с получением конечного продукта, проанализирована их эффективность, определен наиболее рациональный способ переработки отходов, который используется в современном производственном процессе.

Нефтешлам – смесь осадков, выпавших в песколовках, нефтеловушках и прудах (буферного и дополнительного отстаивания), пены, собираемой при флотационной очистке, а также осадков систем оборотного водоснабжения и в чашах градирен. Основные поставщики нефтешлама (60–75 %) – флотаторы и нефтеловушки. Состав нефтешламов нефтеперерабатывающих заводов России достаточно разнообразен: тяжелые нефтяные осадки, содержащие 10–56 % масс. нефтепродуктов, 30–85 % масс. воды, 1,3–46 % масс. твердых примесей.

При хранении нефтешламы разделяются на три слоя: верхний – трудноразделяемая эмульсия нефтепродукта и воды; средний – загрязненная нефтепродуктом вода; донный – осадок нефтешлама с большим содержанием механических примесей. Установлено, что при переработке 1 млн т нефти образуется от 3 до 5 тыс. т нефтешлама. Практически все нефтеперерабатывающие заводы России имеют шламоотстойники, из которых после соответствующей подготовки углеводородные фракции направляются на первичную переработку вместе с сырой нефтью. Однако тяжелые фракции нефтешлама не находят квалифицированной переработки.

Существующие не так давно технологии утилизации, такие как сжигание, сгущение, термическое отстаивание, оказывали губительный эффект для экологической системы регионов. На некоторых нефтеперерабатывающих предприятиях до сих пор используется простейший метод обезвреживания отходов нефтепереработки – закапывание их в близлежащей промышленной или даже природоохранной зоне.

Экологически безопасная утилизация и обезвреживание огромного количества накопленных в нефтешламовых амбарах отходов представляет собой актуальную экологическую проблему.

206

В настоящее время основным методом переработки нефтешлама является центробежное разделение на минеральную и органическую части с использованием декантеров и сепараторов. Разделение эмульсионного нефтешлама требует больших затрат из-за использования импортного дорогостоящего оборудования и деэмульгаторов, но эффективность разделения не всегда достаточна. Кроме того, при разделении нефтешлама образуются вторичные отходы – сточная вода

иосадок (кек).

Кинновационным технологиям переработки нефтешламов относится технология переработки эмульсионных нефтешламов с получением компонентов котельного топлива (принципиальная технологическая схема приведена на рисунке).

Рис. Принципиальная технологическая схема узла вовлечения эмульсионного шлама в топочный мазут. Потоки: I – нефтешлам; II – очищенная вода; III – эмульсионный нефтешлам; IV – топочный мазут; V – смесь эмульсионного нефтешлама и мазута; VI – топливная композиция; VII – паровоздушная смесь

Нефтешлам из шламонакопителя 1 подается винтовым насосом, установленным в скиммере 2, в активатор 3, где обрабатывается водяным паром, и далее поступает в отстойник 4. Вода с механическими примесями после отделения от нефтешлама с нижней части отстойника возвращается в пруд, а нефтешлам дозировочным насосом 5 подается в смеситель 6, где смешивается с мазутом. Далее эта смесь поступает в дезинтегратор 7, в котором образуется устойчивая мелкодисперсная эмульсия воды в мазуте. Полученная эмульсия закачивается в товарный мазут. Данная схема разработана и внедрена на ряде заводов России и СНГ.

Из жидких деминерализованных нефтешламов и нейтрализованных кислых гудронов при переработке на специальной установке получают водоэмульсионное топливо. Водотопливные эмульсии состоят из капель минимальных размеров с равномерным распределением по объему получаемой композиции. Процесс эмульгирования про-

207

ходит в виброкавитационном гомогенизаторе в три ступени: сначала формируется грубая эмульсия, потом средняя и на третьей фазе гомогенизируется предварительно перемешанная композиция. Все три ступени смонтированы на одном валу установки в виде статора и ротора с перфорацией и двумя крыльчатками. Это позволяет получить устойчивые ультрадисперсные эмульсии с равномерным распределением капель воды по объему композиции.

Всвязи с развитием в нефтепереработке процессов висбрекинга

игидрокрекинга нефтяные остатки для производства битума становятся дефицитным сырьем. Так как групповой состав высококипящей органической части кислых гудронов и вязких нефтешламов с повышенным содержанием смолисто-асфальтеновых компонентов удовлетворяет требованиям к исходному сырью для получения связующих и модифицированных битумов, предлагается вовлечь нейтрализованные кислые гудроны и высококипящие фракции деминерализованных нефтешламов в нефтехимическую переработку с получением связующих для изготовления бытового топлива и модифицированных битумов. Полученные модифицированные битумы обладают низкой стоимостью, в связи с чем их производство экономически целесообразно. Особенно актуальным представляется использование битумов, полученных из нефтешламов, для производства дорожных мастик, вырабатываемых в значительных количествах и имеющих высокую стоимость.

Наиболее перспективным является способ получения ацетилена пиролизом измельченного твердого сырья, преобразованных отходов производства, предварительно смешанного с паром, в пульсирующей струе плазмы.

Анализ научно-технической литературы по переработке нефтешламов нефтеперерабатывающих предприятий показал, что более рациональными являются технологии переработки нефтешламов с получением конечного продукта.

Полученная информация будет использована при курсовом проектировании по профессиональному модулю ПМ1 «Эксплуатация промышленного оборудования» специальности 18.02.09 «Переработка нефти и газа».

208

Список литературы

1.Косулина Т.П., Кононенко Е.А., Цокур О.С. Утилизация нефтяных шламов реагентным методом и использование продуктов утилизации в качестве вторичных материальных ресурсов // Альтернативная энергетика и экология. – 2012. – № 2.

2.Миннигалимов Р.З., Нафикова Р.А. Совершенствование технологии переработки нефтяных шламов // Нефтяное хозяйство. – 2008. – № 4.

3.Пауков А.Н. Разработка технологии переработки нефтяных шламов, промышленных и бытовых отходов: автореф. дис. … канд.

наук. – Уфа, 2010.

4.Способ утилизации нефтесодержащих отходов: пат. 2359982 Рос. Федерация / Е.А. Кононенко, Т.П. Косулина. № 2008102432; за-

явл. от 22.01.2008; опубл. 27.06.2009. Бюл. № 18. – 6 с.

Об авторе

Куканова Галина Борисовна – преподаватель 1-й квалифика-

ционной категории, Краевой индустриальный техникум, e-mail: Gakuk@bk.ru.

209

УДК 676.0

О.Н. Курило, Е.С. Ширинкина, Я.И. Вайсман

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ НА ОСНОВЕ НАИЛУЧШИХ ДОСТУПНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Приведен анализ состояния целлюлозно-бумажной промышленности в настоящее время. Рассмотрены перспективы использования национальных стандартов по наилучшим доступным технологиям (НДТ) как инструмента экологического нормирования. Приведены примеры реализованных наилучших доступных технологий на предприятиях целлюлозно-бумажной отрасли России.

Ключевые слова: наилучшие доступные технологии (НДТ), окружающая среда, целлюлозно-бумажная промышленность, экологическое нормирование, эмиссии загрязняющих веществ.

O.N. Kurilo, E.S. Shirinkina, Ya.I. Vaisman

ECOLOGICAL STANDARDIZATION ON THE BASIS

OF THE BEST AVAILABLE TECHNOLOGIES IN PULP

AND PAPER INDUSTRY

The article analyzes the state of the pulp and paper industry at the moment. Considers perspectives for using of national standards on Best Available Techniques as instrument of environmental permitting. Examples implemented best available techniques in the pulp and paper industry in Russian Federation.

Keywords: best available technologies (BAT), environment, pulp and paper industry, environmental permitting, emissions.

Целлюлозно-бумажная промышленность (ЦБП) Российской Федерации характеризуется значительной неоднородностью. Из 212 предприятий, производящих целлюлозно-бумажную продукцию, лишь 17 выпускают более 100 тыс. т товарной продукции в год (порядка 79,9 % от общего объема всей целлюлозно-бумажной продукции, выпускаемой в России), при этом на долю ЦБП приходится 0,8 % ВВП страны [1]. В связи с чем в России ощущается острая нехватка мощностей по про-

210