книги / Техника и технологии локализации и ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов

агрегатное состояние последнего изменяется из пасто­ образного в жидкое, разрушается его структура, обволакивающие твердые частицы УВ растворя­ ются, а сами твердые частицы отмываются. При этом подавляются активные центры твердых час­ тиц; пузырьки азота, прилипая к ним, повышают плавучесть этих частиц. Далее полученную смесь подают по линии 10 на насос 11 и по линии 12 в разделитель, где смесь разделяется на составляю­ щие ее компоненты: азот, растворитель и твердые частицы, причем азот и растворитель поступают в буллит-накопитель для повторного использова­ ния в цикле очистки, твердые частицы по линии 13 — в накопитель механических примесей, а по­ лученная в результате очистки вода — в линию сточных вод 15. Часть наиболее мелких твердых частиц вместе с растворителем и азотом попадает

по линии 14 в буллит-накопитель, где отстаивается. Буллит-накопитель при необходимости очищают.

Следует отметить, что в каждом конкретном случае при выборе варианта обезвреживания

иочистки нефтешламов необходим дифференци­ рованный подход с учетом как экологических, так

иэкономических показателей.

Переработка стойких и вязких нефтеш ламов с повышенным содержанием механических при­ месей, донных осадков нефтеловушек, флотато­ ров и шламонакопителей. Установка состоит из устройства для забора, подготовки и перекачки нефтешлама; устройства для забора, подготовки и перекачки донного осадка; устройства для обра­ ботки донного осадка; узла переработки нефте­ шлама и узла термообезвреживания сгущенных механических примесей (рис. 6.58).

9

Переработка с помощью механического измель­ чителя. В механическом измельчителе в течение 10-15 мин происходят размельчение и очистка жидких и твердых шламов от твердых включений размером более 15-20 мм и разрушение агломератов с выделением связанной и свободной воды, т. е. снижение обводненности перерабатываемого нефте­ шлама до 40-50 %. Затем проводят термическую обработку обезвоженного нефтешлама, смешивая его во вращающемся смесителе с горячим щебнем или гравием, нагретым в барабанной печи до 300400 °С, в результате чего интенсифицируются про­ цессы пленкообразования и перевода из шлама в паровую фазу жидких углеводородных компо­ нентов. Образующуюся парогазовую смесь отво­ дят через конденсатор-холодильник и сепаратор отделения дымовых газов в отстойник, где проис­ ходит расслоение конденсата на водную и угле­ водородную фазы. Сокращаются время переработки и в 5-10 раз потери токсичных газообразных соеди­ нений (продуктов термического разложения УВ), а также исключается процесс термодеструкции углеводородных компонентов нефти.

Предлагается комплексная технология для без­ отходной очистки нефтешламовых амбаров с их полным последующим закрытием (ликвидацией). Она позволяет работать со всеми видами нефте­ шламов, содержащих наряду с водой и твердыми частицами как легкие («плавающий» нефтешлам), так и тяжелые (донные осадки) УВ.

Технологический комплекс состоит из шести основных систем:

•извлечения и первичной обработки шлама из пруда;

•фазоразделения нефтешламов;

•приема и подготовки (кондиционирования) твердых нефтесодержащих отходов;

•обезвреживания (удаления УВ из твердых нефтесодержащих отходов);

•брикетирования твердых отходов;

•очистки воды.

Переработка жидких нефтесодержащих отхо­ дов. Технологический комплекс включает в себя две основные системы:

•извлечения и первичной обработки шлама из пруда;

•фазоразделения нефтешламов.

Система извлечения и первичной обработки шлама из пруда располагается на берегу пруда

ивключает в себя:

•блок извлечения шлама из пруда;

•блок приема и предварительной подготовки шлама.

Система фазоразделения нефтешламов распо­ лагается в производственном помещении взрыво-

ипожарозащищенного типа и включает:

•блок химической обработки шлама;

•блок разделения шлама на центрифуге.

Б л о к и з в л е ч е н и я ш л а м а из п р у д а состоит из модифицированного экскаватора с удли­ ненной стрелой (18 м). Сначала удаляется и пере­ рабатывается «плавающий» шлам, а затем донный осадок. Система экскавации шлама и система при­ емки и предварительного подогрева шлама уста­ навливаются в том месте, где имеется наибольшая глубина пруда, с тем чтобы по мере удаления «плавающего» шлама жидкотекучий материал само­ теком поступал в зону экскавации.

Для удаления «плавающего» шлама использу­ ется специально сконструированный ковш (объем его — до 1 м3). В среднем за 1 мин экскаватор уда­ ляет до двух таких ковшей шлама, производитель­ ность его может достигать 100 м3/ч в зависимости от опыта оператора и специфики пруда. Начальное извлечение шлама производится таким образом, чтобы максимально исключить попадание водной фазы. Верхний срез ковша медленно опускается на 1-3 см ниже уровня жидкости в пруду, с тем чтобы обогащенная нефтью фракция медленно сливалась в ковш, не создавая турбулентных пото­ ков и не увлекая водную фракцию. Такое первич­ ное отделение нефтяного слоя от водного позволяет получать качественный нефтепродукт при «трех­ фазном» разделении на центрифуге, повышает эффективность разделения и экономит реагенты. Управление перемещением скиммера производит­ ся с помощью трех лебедок. Скиммер во время его перемещения транспортирует вязкую массу к зумпфу. После достижения положения, близкого к зумпфовому приямку, он вновь оттягивается в исходное положение с помощью лебедки. Последователь­ ные операции позволяют в финале максимально локализовать вязкие жидкотекучие донные шламо­ вые остатки в зумпфовой яме для последующего их удаления с помощью экскаватора. После мак­ симального удаления жидких остатков нефтешлама

6.3.8. Минимизация отходов нефтяного разлива

Вопрос о том, что делать с нефтяными отходами и загрязненными материалами после того, как произошел нефтяной разлив, является довольно важным. При составлении плана ЛАРН необходимо расписать мероприятия по обращению с отходами, внедрение которых поможет уменьшить экономиче­ ские последствия и экологический ущерб от разлива нефти. Требуется определить наилучшие способы конечной обработки/удаления нефтесодержащих отходов, подходящие места долговременного хра­ нения и организации, привлекаемые для перевозки

ихранения. Важно, чтобы планы ЛАРН преду­ сматривали достаточные меры по решению вопроса обезвреживания образовавшихся отходов. Фунда­ ментальным требованием является то, что сразу же после возникновения аварийного разлива должны приниматься правильные решения для успешной реализации мероприятий по управлению отходами

иочистке от загрязнения и одновременно снижения сопутствующих расходов.

Минимизация представляет собой метод умень­ шения количества отходов, для чего необходимо предпринять следующее:

•определить места, к которым направлено потенциальное движение нефтяного пятна при разливе на водную поверхность, прежде чем нефть окажется на берегу. Эти места должны быть очи­ щены от мусора, чтобы уменьшить количество отходов, с которыми в итоге придется иметь дело;

•разделить отходы в месте их образования на различные виды (жидкие, твердые, мусор, средства индивидуальной защиты (СИЗ) и т. д.). Там, где это возможно, загрязненные участки должны иметь водозащитное покрытие для предотвращения инфильтрации;

•очищать и повторно использовать техниче­ ские средства сбора нефтесодержащих отходов, не допуская их выбрасывания;

•обрабатывать отходы на месте, что снижает количество отходов, требующих дальнейшей транс­ портировки и очистки. В числе методов in situ должны рассматриваться самоочищение, сжигание (при наличии разрешения), просеивание через песок

ибиоочистка;

•по мере необходимости применять пригодные для повторного использования СИЗ, например резиновые сапоги;

•экономно и эффективно расходовать сорбенты.

При ликвидации разливов нефти и нефтепро­ дуктов необходимо избегать вторичного загрязне­ ния, т. е. распространения нефтепродуктов через людей, транспорт и оборудование на прежде не загрязненные районы, с помощью следующих мероприятий:

•обозначения «чистых» и «грязных» зон в районе ликвидационных работ;

•регулярной проверки всех насосов и рукавных соединений на предмет протечек;

•обеспечения водо- и нефтенепроницаемости всех средств хранения;

•очистки одежды людей и оборудования перед выпуском их из зоны работ;

•контролирования очистки от загрязнения всех транспортных средств, предназначенных для пере­ возки отходов;

•установления плана передвижения для всех транспортных средств, находящихся в зоне ликви­ дационных работ.

Временное хранение отходов на месте работ по ликвидации разлива или рядом с местом

работ. Размещение места хранения должно тща­ тельно планироваться, и в идеальном варианте оно должно находиться выше уровня полной воды, весеннего половодья и конечной точки штормовой воды, чтобы предохранить отходы от смыва. Кон­ тейнеры для хранения и особенно пластиковые мешки необходимо защищать от длительного воз­ действия прямых солнечных лучей, иначе они могут разрушиться. Контейнеры для хранения, прежде чем отправлять их куда-либо, следует мар­ кировать, указывая их содержимое, количество

иуровень соответствующей опасности материала. Водителю транспортного средства или лицам, обес­ печивающим утилизацию отхода, следует передавать соответствующую документацию.

При временном хранении отходов необходимо:

•придерживаться правовых норм, определяемых нормативными документами;

•обеспечить разделение отходов;

•установить емкости для хранения на твердой

ировной поверхности;

•расположить места хранения рядом с оборудо­ ванием по сбору разлитой нефти, чтобы ограничить масштабы вторичного загрязнения;

•обеспечить необходимый доступ для тяжелых видов транспорта, вывозящих отходы с территории;

•разместить объекты хранения выше среднего уровня весеннего половодья или верхней точки прилива;

• обеспечить водонепроницаемые покрытия для недопущения попадания дождевой воды на отходы и далее в грунтовые воды;

•выложить амбары изоляционным покрытием, чтобы не допустить загрязнения почвы;

•соорудить ограждение и обозначить места хранения;

•выставить охранение, чтобы не допустить несанкционированного сваливания отходов.

Промежуточное и долгосрочное хранение, перенос отходов. Транспортировка отходов в пре­ делах любой площадки работ требует использова­ ния малых транспортных средств (самосвалов, погрузчиков с передним ковшом, вездеходных автомобилей), а в недоступных районах могут по­ требоваться десантно-высадочные средства или вер­ толеты. В аварийной обстановке могут применяться такие транспортные средства, которые в обычной ситуации не используются для транспортировки нефтепродуктов. Следует учитывать, что для перевозки опасных грузов может потребоваться разрешение на транспортировку.

Втабл. 6.99 определяются критерии для выбора типа хранения в тех случаях, когда отсутствует возможность немедленного удаления отходов.

В табл. 6.100 содержатся некоторые основные критерии, которым должны соответствовать объекты хранения.

Существует целый ряд возможных вариантов удаления отходов, образованных в результате лик­ видации разлива (табл. 6.101). Способ обработки отходов определяется рядом факторов, включая расходы, наличие местных ресурсов, правовые и природоохранные требования. На рис. 6.62 пред­ ставлена схема организации управления отходами при разливе нефти на грунт на нефтяных и газовых промыслах.

Между вариантом наиболее быстрого и деше­ вого способа удаления и рациональным подходом к обработке и удалению отходов может возникать конфликт. Наилучший путь решения проблемы — это просветительская работа и планирование дей­ ствий в кризисных ситуациях.

Мировой опыт показывает, что в результате нефтя­ ных разливов, воздействующих на береговую линию, образуется такое количество отходов, которое иногда почти в 30 раз превышает объемы первоначально разлитой нефти. Поэтому вопрос о том, что делать со всеми отходами при любом разливе, должен быть одним из основных приоритетов в планах ЛАРН.

Примечание

Не могут быть приняты на переработку нефтепродукты с высоким содержанием солей, т. к. это может привести к коррозии, а также нефть, сильно загрязненная водой, осадочными отложениями и мусором

Сепарация нефти и воды Разделение фаз осуществляется отстойным методом, т. е. загрязненная нефтью вода заливается в амбар с изолирующим покры­ тием, где и происходит гравитационное разделение. Затем с помощью нефтесбор­ щика нефть удаляется с поверхности. Также часто используется специальное сепарационное оборудование

Нефтесодержащая вода, остающаяся после сепарации, может направляться на дальнейшую очистку в системе сепарационных резервуаров, т. к. содержание УВ в ней слишком высоко для возврата в окру­ жающую среду

Метод обработки

Разрушение эмульсии

Стабилизация

Биорекультивация

Промывка берегового материала

Промывка песка

Окончание табл. 6.101

Примечание

Приемка на полигонах отходов требует наличия специального разрешения от местных контролирующих ведомств, и допускаемые объемы зачастую лимити­

рованы. Необходимо провести химические анализы для определения опасного уровня содержания нефтепродуктов на данной стадии. Объектов, имеющих возможность принимать такие отходы, становится все меньше

Использование переносных установок для сжигания (инсинераторов) запрещается законодательством, по которому требуется, чтобы на сам объект была получена лицен­ зия и проведена оценка экологического воздействия из-за опасности атмосферного загрязнения. Возможно использование стационарных инсинераторов, применяемых для сжигания бытовых отходов, но при этом следует учитывать высококоррозийный характер солей в нефти. Справиться с такими отходами могут высокотемпературные промышленные инсинераторы. Но их число ограниченно, и поэтому они не справляются с большими количествами отходов. Кроме того, они имеют высокую стоимость

Метод дорогостоящий в силу специализи­ рованного характера и сложности самой установки. Высокое содержание органи­ ческих веществ или высокая влажность приводят к увеличению затрат и возникно­ вению трудностей, связанных с очисткой от выбросов газов. При высоком содержа­ нии осадочных материалов может повре­ диться обрабатывающая установка. Все предметы, размеры которых превышают 60 мм в диаметре, как правило, должны удаляться до начала обработки