Современные технологии очистки нефтяных загрязнений

Новым решением в области использования сорбентов является безреагентная физико-химическая обработка естественных материалов (торф, опилки, отходы переработки сельскохозяйственных продуктов) с получением нефтяных сорбентов.

Основными достоинствами этих сорбентов являются экологическая чистота, широкая сырьевая база, высокая гидрофобность и нефтеемкость при сравнительно низкой стоимости.

Технология применения нефтяных сорбентов мало отличается от известной технологии применения других сорбентов и является частью комплекса мероприятий по очистке окружающей среды от нефтяных загрязнений. Образуемый с нефтью конгломерат легко извлекается сачками из сетки с ячейками 1–3 мм. Магнитный сорбент собирается простыми магнитными системами с напряженностью поля до 100 кА/м.

Малые капиталовложения в производство сорбентов и мобильность оборудования позволяют организовать производство как в различных районах России, так и за рубежом, что дает возможность уменьшить транспортные расходы.

Перспективными сорбентами нефтепродуктов являются сорбенты на основе шелухи гречихи (ГС) и шелухи риса (РС). Их действие оказывается особенно эффективно при сборе тяжелых нефтяных фракций.

Применение сорбентов ГС и РС позволяет с высокой степенью извлекать нефтепродукты из гидросферы. Эти сорбенты могут являться ресурсообразующими компонентами сложных эколого-экономических звеньев регионов, обеспечивая решение проблем экологизации экономики территориального образования, а также способствовать созданию благоприятных условий для достижения требуемого состояния окружающей среды экономически рациональными способами.

Для производства нефтяных сорбентов наиболее привлекательными являются естественное органическое сырье и отходы производства растительного происхождения. Они, как правило, являются органической частью существующих экосистем. Поэтому сорбенты на их основе в наибольшей степени соответствуют экологическим требованиям.

Помимо перечисленных выше нефтяных сорбентов известно использование для удаления нефти и нефтепродуктов с водной поверхности сорбента на основе гидролизного лигнина. Гидролизный лигнин представляет собой крупнотоннажный отход при гидролизе древесины. Определенное количество сорбента с помощью простейших распылительных средств равномерно распыляют на пятно нефти и нефтепродуктов внутри ограждения или обваловки пятна. В результате процесса сорбции нефти, продолжительность которого зависит от толщины пленки, образуется пастообразная масса. Эту массу можно собирать механическим способом или транспортировать по водной поверхности в удобное для изъятия место, или отодвинуть от берега во избежание его загрязнения.

Данный метод был успешно испытан в условиях нефтегазоразведочной экспедиции бывшего ГП «Архангельскгеология» и ОАО «Севернефтесервис» (Архангельская нефтебаза). Крупномасштабные практические испытания проводились на Архангельской ТЭЦ, где были полностью удалены нефтепродукты с поверхности воды в котловане-накопителе промышленных стоков.

Этот же сорбент можно использовать для обезвреживания нефтесодержащих отработанных буровых растворов и почв. В этом случае смешивают обрабатываемую среду с сорбентом (гидролизным лигнином) и негашеной известью. Затем полученную смесь выдерживают до получения кускового или порошко образного материала. Сорбент при этом адсорбирует нефтепродукты, а негашеная известь способствует укрупнению частиц загрязненной почвы с сорбентом и нефтепродуктами. После проведения обезвреживания и захоронения полученной смеси содержание нефтепродуктов в грунтовых водах было незначительным (0,1–0,2 мг/л).

Перспективными нефтяными сорбентами могут оказаться сорбенты, полученные из природного органического материала — сапропеля.

Нефтяные сорбенты, полученные из сапропеля, предназначены для удаления нефти, масел, мазута и других нерастворимых в воде органических загрязнений как с поверхности воды, так и с любой твердой поверхности в широком диапазоне температур при любой толщине пленки нефтепродукта.

Основными сферами применения сапропелевых сорбентов являются: очистка водной и земной поверхности от загрязнений, возникающих в результате аварийных разливов нефти и нефтепродуктов при их добыче, транспортировке и переработке, на нефтяных железнодорожных и морских терминалах, нефтебазах, нефтехимических заводах, энергетических объектах; использование сорбентов в качестве средства ликвидации нефтяных загрязнений на водо очистных сооружениях, в автохозяйствах, на автозаправочных станциях, котельных и т.п.; индивидуальное использование населением в бытовых условиях в гаражах, мастерских и других хозяйственных помещениях в качестве одного из средств ликвидации загрязнений и защиты окружающей среды.

Нефтяные сапропелевые сорбенты представляют собой порошкообразный материал, изготовляемый из природных органических и органоминеральных материалов с использованием технологий, исключающих применение химических реактивов.

Достоинством нефтяных сапропелевых сорбентов являются: экологическая чистота, обусловленная использованием природного органического сырья, и безреагентная технология их получения; высокая гидрофобность, обеспечивающая плавучесть сорбента до и после поглощения им нефти в течение длительного времени — не менее 72 часов; простота утилизации отработанного сорбента: сжигание или экстракция нефтепродуктов с последующим сжиганием или внесением в почву; сохранение работоспособности при низких отрицательных температурах (до -30°С).

По своим основным показателям сапропелевый сорбент не уступает зарубежным аналогам, представленным на российском рынке.

По соотношению «цена/нефтеемкость», определяющему экономическую эффективность применения сорбентов для ликвидации нефтяных загрязнений, сапропелевые сорбенты превосходят другие порошковые сорбенты, представленные на российском рынке.

Использование нефтяных сапропелевых сорбентов аналогично применению других порошкообразных сорбентов. При ликвидации нефтяных загрязнений с водной поверхности, прежде всего, производят ликвидацию разлившейся нефти или нефтепродуктов бонами, что является обязательным при любой технологии очистки. Затем производят нанесение сорбента на загрязненную поверхность любым механизированным или ручным способом до полного поглощения нефтяной пленки и образования плавучего конгломерата. После этого производят стягивание бонового заграждения, концентрируя сорбент с поглощенной нефтью вблизи места, удобного для сбора, и тем или иным образом удаляют отработанный сорбент с поверхности воды. Резерв времени для локализации нефтяного разлива без существенного ущерба окружающей среде, в зависимости от погодных условий, обычно не должен превышать 24–72 часа с момента аварии. Использование при ликвидации нефтяного загрязнения порошковых сапропелевых сорбентов, сохраняющих плавучесть в течение длительного периода времени, позволяет значительно увеличить резервы времени для проведения подготовительных мероприятий и сбора нефти. Нефтяные сапропелевые сорбенты полностью совместимы со всеми основными видами специального оборудования для нанесения и сбора отработанных порошкообразных сорбентов, традиционно применяемых при ликвидации нефтяных загрязнений. Утилизация отработанных сапропелевых сорбентов возможна: сжиганием с целью получения тепловой энергии, предварительной экстракцией нефтепродуктов с последующим сжиганием или внесением сорбента в почву.

В целом, все способы утилизации отработанных сапропелевых сорбентов являются экологически безопасными и не требуют существенных затрат.

Сапропели могут быть также использованы для получения углеродных сорбентов. Этот углеродный сорбент предназначен для сорбционной очистки воды от растворенных органических веществ и нефтепродуктов. Аналогами углеродного сорбента являются отечественные сорбенты типа ДАК, БАУ, ЛАУ и сорбенты зарубежных фирм Norit, Chemviron, Calgon Corp.

По сравнению с аналогом, сапропелевый углеродный сорбент имеет более низкую стоимость при сравнимых технических характеристиках: - суммарный объем пор — 0,5–1,5 см3/г; - абсорционная активность по стандартным маркерам (метиленовый голубой) 50–150 мг/г; - содержание минеральных примесей 10–20% массы. Возможными областями применения углеродных сорбентов являются: дешевые одноразовые сорбенты для процессов водоподготовки и очистки сточных вод от органических веществ и нефтепродуктов средней и высокой молекулярной массы; носители для приготовления нанесенных сорбентов, в которых сорбирующий агент наносится обычно в виде тонкой пленки на поверхность носителей. Такие сорбенты перспективны для извлечения примесей и загрязнений ионного характера из растворов, природных и сточных вод, жидких радиоактивных отходов, стоков гальванических и электрохимических производств, извлечения и концентрирования ионов тяжелых и радиоактивных металлов (например, урана, цезия, мышьяка, хрома, марганца, стронция, циркония и др.).

В настоящее время с участием автора данной статьи разработан инвестиционный проект по комплексному использованию сапропелей в России, в том числе и с ориентацией на получение нефтяных сорбентов для нужд нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей промышленности России.

Среди перспективных неорганических нефтяных сорбентов представляют интерес тонкодисперсные гидросиликаты кальция, полученные из отходов производств минеральных удобрений — фосфогипс и кремнегелевая пыль.

Фосфогипс (CaSO4•nН2О, где n равно 0,5 или 2) образуется при получении фосфорных удобрений из апатитовых концентратов. В качестве примесей он содержит соединения фтора и фосфора, которые в силу своей высокой химической активности через воздух и воду оказывают пагубное воздействие на все живое. Миллионы тонн практически неперерабатываемого в настоящее время фосфогипса представляют экологическую угрозу для всего Юго-Восточного региона Московской обл.

Кремнегелевая пыль (SiO2•2Н2О) является побочным продуктом синтеза фтористого алюминия на Воскресенском химическом комбинате. В настоящее время этот отход не находит должного применения и накапливается в больших количествах на складах.

Эти адсорбенты могут успешно применяться для очистки нефтесодержащих сточных вод. Поверхность этого адсорбента позволяет сорбировать 1 г поглотителя до 0,4г нефти и нефтепродуктов. Адсорбенты имеют низкую стоимость, большую сорбционную емкость, обладают высокой механической прочностью и легко регенерируются. Регенерация адсорбента с сорбированными нефтью и нефтепродуктами может быть проведена путем его прокаливания. При этом адсорбированные нефтепродукты выполняют роль горючего и служат дополнительным источником энергии. Регенерированный адсорбент не изменяет своих физико-химических свойств после прокаливания и может применяться в процессах очистки многократно (выдерживает 80–100 циклов). Изготовленный в виде гранул адсорбент обеспечивает степень очистки от нефтепродуктов 99,0–99,5%.

Приведенные в настоящей статье данные свидетельствуют о необходимости защиты окружающей среды от нефтяных загрязнений с помощью одного из наиболее эффективных средств — нефтяных сорбентов.

Отечественная промышленность может обеспечить нефтедобывающую и нефтеперерабатывающую отрасли промышленности этим сорбентом в необходимых количествах.

Президент ЗАО «ЭСНРПЦ»: «Реставрация — моя жизнь».

Эксплуатационный ресурс конструкций. ЗАО «Эркон.

Проблемы соблюдения современных теплотехнических требований в строительстве.

Государство должно поддержать отечественного производителя!.

Благоустройство идет по всем направлениям. Программа «Наш двор».

Нефть и газ Aрктического шельфа.

История и развитие нефтегазовой промышленности Норвегии.

Главная Публикации