В настоящее время ООО СПАСФ «Природа» использует следующие технологии работ с нефтяными отходами:
1. Физико-химическая сепарация жидких нефтяных шламов и загрязнённой нефти.
Технология реализована на технологической линии по переработке жидких нефтяных шламов КУПНШ. Производительность установки по жидким нефтяным шламам до 100 м3/сутки или до 3000 м3/месяц.
Параметры жидких нефтяных шламов (загрязнённой нефти), поступающих на установку:
- содержание нефти – 40-80%;
- содержание воды – до 60%
- содержание механических примесей – до 20%.
Попадая в установку, жидкие нефтяные шламы (загрязнённая нефть) разогреваются и проходят несколько ступеней очистки:
1. на вибросите (отделяются механические примеси размером более 0,25 мм);
2. на гидроциклоне (отделяются механические примеси размером от 0,1 до 0,25 мм);
3. на центрифуге (декантер или трикантер) с добавлением деэмульгаторов и флокулянтов отделяется вода и механические примеси;
Параметры получаемой на установке очищенной нефти:
- остаточное содержание механических примесей – не более 0,1% от объёма;
- содержание воды в очищенной нефти 2% от объема;
Конкретные показатели качества устанавливаются в соответствующем Регламенте, утвержденном Заказчиком.
2. Промывка (очистка) нефтезагрязнённых почв и грунтов и твёрдых нефтяных шламов.
Технология реализована на технологической линии по промывке (очистке) нефтезагрязнённых почв и грунтов КУПНШ. В 2015 г. по рекомендациям бельгийской компании DEC DEME была проведена модернизация линии по промывке (очистке) нефтезагрязнённых почв и грунтов КУПНШ.
В результате технология претерпела некоторые изменения и в настоящее время нефтезагрязнённые почвы, грунты и твёрдые нефтяные шламы проходят следующие стадии предварительной сепарации и промывки:
1. На грохоте (отделяются мусор, древесные остатки, камни размером более 50 мм);
2. На блоке гомогенизации и скрубинга (в нефтезагрязнённые почвы и грунты добавляется моющий раствор температурой 600 С, они смешиваются в однородную массу и в процессе трения частиц происходит отделение нефти от минеральной фракции);
3. На блоке гидроклассификации (гомогенизированная масса перед гидроклассификатором подаётся на грохот с просеивающей поверхностью ячеей 20 мм, где отделяется фракция свыше 20 мм. На грохоте фракция более 20 мм дополнительно промывается, обезвоживается и складируется в короб выгрузки. Отсепарированные нефтезагрязнённые почвы и грунты поступает в гидроклассификатор, где происходит отделение минеральной фракции загрязнённых почв и грунтов, представляющих собой песчано-гравийную смесь, которая выпадает вниз - в шнековый конвеер, от органической фракции, представляющей собой растительность и мелкие древесные остатки, которая ламинарным потоком вымывается в жёлоб, подающий на вибросито, и обезвоживаются. В дальнейшем обезвоженная органическая растительность и мелкие древесные остатки поступают на обезвреживание в печь сжигания);
4. На блоке промывки (с гидроклассификатора минеральная фракция загрязнённых почв и грунтов шнековым конвейером подаются на грохот блока промывки с просеивающей поверхностью ячеей 2 мм, где отделяется фракция свыше 2 мм. На грохоте блока промывки фракция более 2 мм также дополнительно промывается, обезвоживается и складируется в короб выгрузки. Фракция менее 2 мм поступает в буферную ёмкость первой ступени заполненную моющим раствором температурой 600 С, где минеральная фракция нефтезагрязнённых почв и грунтов проходит ещё одну ступень промывки, затем центробежным шламовым насосом минеральная фракция через пескоотделитель (гидроциклон) подаётся в буферную ёмкость второй ступени, заполненную также моющим раствором температурой 600 С, и проходит окончательную ступень промывки, а затем центробежным шламовым насосом подаётся на СГУ, где обезвоживается и поступает в короб выгрузки отмытого грунта);
Помимо этого, установка КУПНШ оснащена блоком очистки отработанного моющего раствора, куда поступает отработанный моющий раствор, представляющий собой мелкодисперсный глинистый раствор с содержанием мелких частиц песка и глины с общим содержанием не более 2% от общего объёма. Здесь раствор проходит очистку (регенирацию) на центрифуге и поступает в блок сбора очищенного раствора на повторное использование.
В результате модернизации производительность установки по исходному сырью выросла до 60 м3/сутки или до 1800 м3/месяц. При добавлении дополнительных блоков гомогенизации и скрубинга производительность установки по промывке нефтезагрязнённых почв и грунтов может быть увеличена до 130 или 200 м3/сутки.
3. Биоремедиация нефтезагрязнённых почв, грунтов и твёрдых нефтешламов.
Биоремедиация (излечивание) – синоним Биорекультивация - подразумевает очистку почв от нефти, нефтепродуктов и других ксенобиотиков с использованием или препаратов микроорганизмов-деструкторов специфических загрязнений, или активизации аборигенной микрофлоры. Биоремедиация предусматривает также внесение биогенных добавок, например, удобрений, осадков с городских очистных сооружений, в которых также содержатся разнообразные микроорганизмы, внесение стимуляторов роста растений, гуматов, специальных не микробных препаратов, содержащих эмульгаторы, микробные ферменты, биоПАВ, аминокислоты, витамины, сахара, липиды (жиры), которые необходимы микроорганизмам для жизнедеятельности.
Биоремедиация в свою очередь подразделяется на:
- Биоаугментацию (bioaugmentation) – применение микроорганизмов-деструкторов ксенобиотиков;
- Биостимуляцию (biostimulation) - стимулирование жизнедеятельности аборигенной микрофлоры загрязнённой почвы или грунта.
ООО СПАСФ «Природа» применяет технологию биоремедиации к следующим материалам:
- Нефтезагрязнённые почвы и грунты, взятые с участков нефтеразливов с остаточным содержанием углеводородов от 30 до 50 г/кг (там, где нет возможности проводить рекультивацию на месте).
- Промытые на установке КУПНШ нефтезагрязнённые почвы и грунты с остаточным содержанием углеводородов от 30 до 50 г/кг.
Целью биоремедиации является снижение остаточного содержания углеводородов в почвах и грунтах - ниже 30 г/кг, что соответствует региональному нормативу по приёмке нарушенных земель после проведения восстановительных работ.
Биоремедиация нефтезагрязнённых почв и грунтов проводится по типу Биоаугментации и Биостимуляции с добавлением осадков с городских очистных сооружений, которые привносят новую микрофлору и в то же время стимулируют аборигенную микрофлору. В процессе биоремедиации для стимуляции аборигенной микрофлоры применяются биогенные добавки, например, удобрения, а также микробные ферменты, биоПАВ, аминокислоты, витамины, сахара, липиды (жиры), которые необходимы микроорганизмам для жизнедеятельности. Два раза в неделю проводится аэрация почв и грунтов путём дискования, в засушливый период проводится увлажнение до 20-40%.
Технология биоремедиации реализована при проведении работ по биологической рекультивации участка № 5 аварийного разлива 1994 г.
Технология разработана при участии Московского государственного университета.
Для рекультивации подверженных нефтяному загрязнению земель на участке № 5 были использованы осадки с городских очистных сооружений г. Усинска.
В 2017 г. планируется применять технологию биоремедиации на специально подготовленных площадках на Возейском и Усинском месторождениях.
В настоящее время технология биоремедиации, применяемая ООО СПАСФ «Природа»,прошла государственную экологическую экспертизу в Управлении Росприроднадзора по Республике Коми.
Для того чтобы микробы очистили вредные химические вещества, в почве и грунтовых водах должна быть правильная температура, присутствовать питательные вещества (удобрения) и необходимое количество кислорода. Эти условия позволяют микроорганизмам расти и размножаться, и поедать больше химических веществ. Для создания необходимых условий для осуществления процесса биоремедиации необходимо периодически проводить вспашку с целью аэрации почвы, добавлять питательные вещества, производить увлажнение.
Биоремедиация очень безопасна, потому что этот метод основан на микробах, которые естественным образом находятся в почве. Эти микробы являются полезными и не представляют никакой угрозы для людей, живущих в данной местности. Микробы сами по себе не будут вредить вам, но никогда не трогайте загрязнённую почву или грунтовые воды, особенно перед едой.
В биоремедиации не используются никакие опасные химические вещества. Питательные вещества, добавляемые для роста микробов, представляют собой удобрения, обычно используемые на газонах и в садах. Поскольку биовосстановление превращает вредные химические вещества в воду и безвредные газы, вредные химические вещества полностью уничтожаются.
Время, которое требуется для биовосстановления на участке или подготовленной площадке, зависит от нескольких факторов:
- типа и количества присутствующих вредных химических веществ,
- размера и глубины зоны загрязнения,
- типа почвы и условий,
- происходит ли очистка над землей или под землей.
Эти факторы варьируются от объекта к объекту. У микробов может занять от нескольких месяцев до нескольких лет, чтобы съесть необходимое количество вредных химических веществ для очистки территории.
Преимущества технологии биоремедиации:
- Безопасность метода, так как он основан на микробах, которые естественным образом находятся в почве;
- В биоремедиации не используются опасные химические вещества. Питательной средой для микроорганизмов служат безвредные удобрения и другие питательные вещества;
- В процессе биоремедиации остаточная нефть и нефтепродукты превращаются в безвредные воду и углекислый газ, не образуя вторичных отходов;
- Биоремедиация не требует большого количества оборудования и является менее затратной технологией.
4. Низкотемпературная термодесорбция нефтезагрязнённых почв, грунтов и кека центрифугальных установок
В августе 2017 г. ООО СПАСФ «Природа» совместно с компанией GEO Environmental Remediation Co (США) проведёт опытно-промышленные испытания технологии низкотемпературной термодесорбции на установке контейнерного типа в целях очистки почв, грунтов, загрязнённых нефтяными углеводородами и кека центрифугальных установок на Возейском месторождении.
Принцип работы технологии низкотемпературной термодесорбции на установке контейнерного типа:
В специально подготовленные контейнеры (одна установка комплектуется двумя контейнерами) загружаются нефтезагрязнённые почвы и грунты, кек центрифугальных установок. В верхней части контейнер укрывается специальным теплоизоляционным материалом.
Над контейнером в вертикальном положении устанавливаются трубы с горелками, куда подается газ.
Трубы нагревают грунт до точек кипения фракций углеводородов, что приводит к их испарению и извлечению летучих и полулетучих загрязнителей (углеводородов).
Летучие загрязнители удаляются из грунта через скважины вакуумной экстракции для их конденсации и накопления с целью дальнейшего повторного использования, а не летучие соединения нефти оседают и собираются в дренажную ёмкость. После очистки исходный материал имеет остаточное содержание углеводородов до 1000 мг/кг.
Преимущества технологии низкотемпературной термодесорбции:
- Не загрязняет окружающую природную среду, отсутствуют выбросы по сравнению с технологией инсенерации. Минимальные выбросы только от сгорания природного газа;
- Возвращение загрязнителя (нефти) на повторное использование;
- Быстрая, надежная, предсказуемая очистка почвы, шлама;
- Восстановление неводной жидкой фазы углеводородов для переработки;
- Выбор топлива для подогрева: природный газ, пропан, дизельное топливо, этанол;
- Гибкие конструкции позволяют проводить пакетную обработку от больших (> 100 000 тонн) до малых (> 1000 тонн) объёмов грунта, шлама в отдельных случаях;
- Стационарные или полустационарные установки позволяют осуществлять повторное использование оборудования для очистки нескольких партий;
- Влажность почвы будет влиять на продолжительность очистки при температуре > 100° C.
Преимущества использования отдельных нагревателей:
- Низкое потребление энергии
- 110 -200 кВтч на тонну очищаемого грунта
- Энергетическая эффективность: >65% - Безопасность
- Полностью закрытая конструкция
- Низкая мощность (40 кВт) - Лёгкое перемещение (30 - 45 фунтов)
- Модульная сетка и подогрев участка - Максимальный контроль и гибкость
- Длина, количество, направление, сроки, температура
- Каждая горелка не зависит от другой и управляется с помощью ПЛК (программируемый логический контроллер) - Надёжность
- Лёгкая замена на участке = отсутствует простой в подогреве
Преимущества технологии низкотемпературной термодесорбции на установке контейнерного типа:
- Полномасштабное пакетное применение;
- Возможность пилотного тестирования на объекте;
- Подходит для временной, небольшой обработки;
- Применяется на удалённых объектах, чувствительных участках. Технология применима для почв, шлама, отложений;
- Одна установка способна очистить до 450 кубических метров исходного материала в месяц;
- Продолжительность очистки от 9 до 21 дня.
В последующем ООО СПАСФ «Природа» планирует применить технологию низкотемпературной термодесорбции в пайле.
Принцип работы технологии низкотемпературной термодесорбции в пайле:
В отвале грунта, приблизительно в 2-3 метрах друг от друга, устраивают скважины (трубы) с горелками и скважины для обработки почвы паровой экстракцией;
Скважины (трубы) с горелками нагревают грунт, что приводит к разрушению нелетучих компонентов загрязнителей, и/или испарению и извлечению воды, летучих и полулетучих загрязнителей;
Летучие загрязнители удаляются из отвала грунта через скважины вакуумной экстракции для дальнейшей очистки.
5. Обезвреживание нефтесодержащих отходов на установках по сжиганию.
В процессе выполнения работ по промывке нефтезагрязнённых почв, грунтов и твёрдых нефтешламов на установках по переработке нефтяных шламов образуется огромное количество нефтезагрязнённых древесных и органических остатков, бытовых и производственных отходов, которые требуют обезвреживания.
Для обезвреживания нефтесодержащих отходов, отсепарированных в процессе промывки нефтезагрязнённых почв, грунтов и твёрдых нефтешламов на установках, ООО СПАСФ «Природа» применяются установки по сжиганию «Бренер-1000» на Усинском месторождении и Печь сжигания, реконструированная из котла ПКН-2Г (Е-1,0-0,9Г) на Возейском месторождении.
Помимо отсепарированных отходов на установках по сжиганию обезвреживаются образующиеся в процессе производства работ ООО СПАСФ «Природа» и компаний заказчиков замазученная ветошь, спец. одежда, отработанные масленые и воздушные фильтра и другие нефтесодержащие отходы.
Нефтезагрязнённые отходы, образующиеся в процессе выполнения работ по ЛАРН (ликвидация последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов), обезвреживаются на передвижной установке по сжиганию «Форсаж-1».
