Нефтесодержащие отходы.
Образуются в технологическом процессе предприятий при использовании нефтепродуктов и на очистных сооружениях, куда они поступают со сточными или ливневыми водами.
Нефтеотходы образуются в виде жидких нефтепродуктов, нефтесодержащих осадков и шламов и подразделяются на следующие группы:
- ММО — масла моторные отработанные (автотракторные, дизельные, авиационные и т.д.);
- МИО — масла индустриальные отработанные (турбинные, компрессорные, трансформаторные и т.д.);
- СНО — смеси нефтепродуктов отработанных (нефтепродукты, извлекаемые из нефтесодержащих сточных вод на очистных сооружениях;
- нефтепродукты, собранные при зачистке резервуаров, трубопроводов и т.д.).
Отработанные нефтепродукты являются ценными материально-техническими ресурсами и подлежат повторному использованию. Большая часть индустриальных и трансформаторных масел, как правило, регенерируется на месте потребления. Моторные масла сдаются на нефтрбазы. Загрязненные и обводненные нефтепродукты перед сдачей на нефтебазы отстаиваются с подогревом до 60 — 65° С.
Обезвоживание и очистка нефтеотходов производится фильтрованием или центрифугированием.
Неутилизируемые жидкие нефтесодержащие отходы сжигают в топках и горедочных устройствах — камерных, циклонных, надслоевых. Наибольшее распространение получили турбобарботажные установки "Вихрь". Для сжигания нефтешлмов, осадков очистных сооружений применяют печи с кипящим слоем, многоподовые, барабанные.
Нефтеотходы подвергают также обработке оксидом кальция или магния, предварительно обработанного ПАВ, в соотношении 1 : 1 — 10. В итоге получают сухой, гидрофобный порошок, который можно использовать в качестве облицовочного материала для различных хранилищ, при сооружении дорог и т.д. В качестве ПАВ используют стеариновую, пальмитиновую кислоты или парафиновое масло. Таким методом обезвреживают почвы, загрязненные нефтепродуктами, пляжи. Одновременно с обезвреживанием собранных нефте отходов производится очистка и рекультивация земельных участков.
Известна также технология очистки территорий, загрязненных нефтепродуктами, с помощью реагентов на основе негашеной извести.
Известь взаимодействует с водой, при этом образуется коричневый порошок, состоящий из мельчайших гранул, в которые заключены токсичные компоненты. Полученную массу уплотняют на месте катками или перевозят для дальнейшего использования.
Нефтесодержащие отходы подвергают также биологическому обезвреживанию под воздействием микроорганизмов. Подобраны штаммы бактерий, превращающие ароматические и алифатические углеводороды в безвредные диоксид углерода и воду. Выпускается бактериальный препарат на основе природного штамма углеводородоокисляющих бактерий Pseudomonas putida 36. Препарат выпускают в полиэтиленовых пакетах вместимостью 1 — 10 кг. С его помощью можно обезвреживать до 20 компонентов сырой нефти, включая асфальтено-смолистые фракции. Нефтесодержащие отходы в специальных барабанах перемешивают с субстратами микроорганизмов в соотношении 9:1. Подготовленный материал укладывают слоем 80 — 100 см и выдерживают в течение двух лет на биоплощадке. Биоплощадка ограждается по периметру дамбой, основание уплотняют, укладывают пленочный экран и устраивают дренаж. Дренажная вода забирается насосом и разбрызгивается по поверхности отходов. Для защиты от водной и ветровой эрозии биоплощадку засевают травой. Этот способ применяют для очистки загрязненных нефтепродуктами почв, грунтов, нефтесодержащих осадков сточных вод.
Наиболее простым и распространенным способом утилизации отработанных масел является смешивание их с сырой нефтью и совместная переработка по полной технологии. Количество добавляемых масел не должно превышать 1% от объема сырой нефти.
Основным направлением утилизации масел является их регенерация. Методы регенерации отработанных масел можно разделить на физические, физико-химические, химические. Физический метод включает отстаивание, центрифугирование, фильтрацию, отгон легких топливных фракций, вакуумную перегонку, которая является наиболее эффективной.
К физико-химическим методам регенерации масел относятся: коагуляция загрязнений различными ПАВ, контактная очистка отбеливающими глинами и активированными адсорбентами. Отбеливающая глина после использования выбрасывается на свалки. Разработаны и внедрены технологии (Германия) по регенерации отбеливающей глины, после чего она вторично может использоваться для производства минеральных масел. После вторичного использования она употребляется для производства кирпича. К химическим методам очистки относятся сернокислотная и щелочная.
Серная кислота активно воздействует на большинство загрязнений и продукты окисления масла:
- смолы,
- асфальтены,
- нафтеновые кислоты,
- серные соединения,
- присадки.
Однако применение серной кислоты связано с образованием трудно утилизируемого кислого гудрона.
Неутилизируемые отработанные масла используют при производстве керамзита, добавляя их совместно с опилками в качестве выгорающих и вспучивающих добавок.
Шламы, образующиеся при регенерации масел, могут быть использованы для производства дорожных битумов.
Жидкие нефтяные отходы могут быть использованы для получения неф-теводяных эмульсий (нефтеотходы : вода — 3:2), которые применяются для обработки поверхности угля при перевозке в открытых вагонах или при хранении на открытых складах. Вносимая добавка нефтепродуктов сгорает при сжигании угля.
Жидкие нефтеотходы используют также для предотвращения смерзания углей.
Широко распространенными слабоконцентрированными нефтеотходами являются отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые применяют при работе металлообрабатывающих станков, прокатных станов и т.д. Для приготовления СОЖ используют эмульсолы (5 - 6%), основой которых является минеральное масло, соду (0,2 - 0,6%) и воду. При использовании СОЖ загрязняются механическими примесями, густеют в процессе испарения влаги, портятся, выделяют неприятный запах.
Основными методами обезвреживания СОЖ являются реагентная коагуляция, центрифугирование, реагентная напорная флотация, электрокоагуляция, ультрафильтрация и обратный осмос. Получил распространение термический способ обработки эмульсий на выпарной установке. Водяные пары охлаждают в конденсаторе и используют на приготовление СОЖ, обезвоженный маслосодержащий осадок — как добавку к котельному топливу.
Одним из видов нефтесодержащих отходов являются кислые гудроны, которые образуются при сернокислотной очистке нефтепродуктов. Они представляют собой высоковязкие смолообразные массы. Состав их колеблется в больших пределах. В них содержится от 4 до 85% неиспользованной в процессе очистки свободной серной кислоты, от 8 до 97% органических соединений и вода. Значительная масса кислых гудронов поступает в отвалы.
Утилизируют кислые гудроны с целью получения диоксида серы, в дальнейшем перерабатываемой в серную кислоту.
К кислым гудронам добавляют отработанную серную кислоту, выход которой в нашей стране значительный.
Термическое расщепление этих отходов проводят в печах при температуре 800 — 1200° С, при этом происходит образование диоксида серы и полное сгорание органических веществ. При содержании органических веществ 12 — 25% дополнительного топлива не требуется. Кислые гудроны сернокислотной очистки масел предложено перерабатывать в дорожные битумы, в активный уголь с одновременной регенерацией серной кислоты, а также использовать кислые гудроны с содержанием серы до 18% в качестве противофильтрационного экрана в основании полигонов ТБО. В процессе разложения ТБО образуется сильно концентрированная жидкость (фильтрат) с высоким содержанием органических и минеральных веществ. При контакте кислого гудрона с фильтратом происходит нейтрализация кислот с образованием малорастворимых или нерастворимых солей. Такой экран запроектирован в основании полигона ТБО в Харькове. По предложенной технологии кислый гудрон наносится слоем толщиной 8 — 10 мм на естественное грунтовое основание с последующей укладкой защитного слоя из грунта толщиной 20 — 25 см, а затем отходов.
Эффективным способом утилизации кислых гудронов является добавка их к цементному клинкеру во вращающиеся печи при производстве цемента. Органическая часть кислых гудронов выгорает, а известковые породы взаимодействуют со свободной серной кислотой, образуя сернистый кальций. При этом сокращается расход топлива.
