Нефтепродукты, загрязнения от них

Таким требованиям полностью отвечает наш продукт - гидрофобный органоминеральный  нефтяной сорбент. Наша технология применяется для сбора нефти и нефтепродуктов при разливах любой сложности.

Органоминеральный сорбент представляет из себя торф, гидрофобизированный  не химическим способом. Благодаря  этому достигается абсолютная экологическая  чистота. Отличаясь высокой степенью сорбирования и гидрофобности, он не теряет своих свойств при отрицательных температурах, как на воде, так и на твердой поверхности При утилизации позволяет получать в чистом виде извлеченный из очага разлива нефтепродукт и высококалорийные топливные брикеты.

Использование дополнительного оборудования к уже имеющейся у нашего клиента  технике существенно снижает  стоимость производимых работ.

Сейчас в мире производится или  используется для ликвидации разливов нефти около двух сотен различных сорбентов, которые подразделяют на неорганические, природные органические и органоминеральные, а также синтетические. Качество сорбентов определяется главным образом их емкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобности (ненамокаемости в воде), плавучестью после сорбции нефти, возможностью десорбции нефти и регенерации или утилизации сорбента.

Неорганические сорбенты

К ним относятся различные виды глин, диатомитовые породы (главным  образом рыхлый диатомит- кизельгур), песок, цеолиты, туфы, пемза и т.п. Именно глина и диатомиты составляют большую часть товара на рынке сорбентов в силу их низкой стоимости и возможности крупнотоннажного производства. Сюда же можно отнести и песок, используемый для засыпки небольших разливов нефти и нефтепродуктов. Однако качество неорганических сорбентов совершенно неприемлемо с точки зрения экологии. Прежде всего они имеют очень низкую емкость (70-150% по нефти) и совершенно не удерживают легкие фракции типа бензина, керосина, дизельного топлива. При ликвидации разливов нефти на воде неорганические сорбенты тонут вместе с нефтью, не решая проблемы очистки воды от загрязнений. Наконец, практически единственными методами утилизации этих сорбентов является их промывка экстрагентами или водой с ПАВ, а также выжигание.

Синтетические сорбенты

Чаще всего используются в странах  с высокоразвитой нефтехимической  промышленностью (США, страны ЕЭС, Япония). Чаще всего их изготовляют из полипропиленовых волокон, формируемых в нетканные  рулонные материалы разной толщины. Кроме того, используют полиуретан в губчатом или гранулированном виде, формованный полиэтилен с полимерными наполнителями и другие виды пластиков.В то же время использование их в виде тонких порошков для повышения эффективности использования на тонких пленках, по мнению, специалистов фирмы "Маннесман-Италия", недопустимо из-за опасности канцерогенных заболеваний.

Природные органические и органоминеральные  сорбенты

Являются наиболее перспективным  видом сорбентов для ликвидации нефтяных загрязнений. Чаще всего применяют  древесную щепу и опилки, модифицированный торф, высушенные зернопродукты, шерсть, макулатуру. Одним из лучших природных сорбентов, сопоставимым по своей нефтеемкости с модифицированным торфом, является шерсть. Она может поглотить до 8-10 тонн нефти на тонну своей массы, при этом природная упругость шерсти позволяет отжать большую часть легких фракций нефти. Однако после нескольких таких отжимов шерсть сваливается в битуминизированный войлок и становится непригодной для использования. Высокая цена шерсти, недостаточное ее количество и строгие требования к хранению (шерсть очень привлекает грызунов, насекомых, претерпевает биохимические превращения) не позволяют считать ее сколько-нибудь перспективным массовым нефтяным сорбентом.

Органоминеральный сорбент

Производится по новой технологии - безреагентной физико-химической обработке торфа. Указанные технологии базируются на результатах исследований природы гидрофобизации и гидрофильности различных материалов и защищены патентами России.

Перлит в качестве сорбента

Изучение вопроса очистки сточных вод от примесей нефтепродуктов гидрофобными сорбентами в Институте химии начато в 1983 г.

Гидрофобные сорбенты представляют собой  гранулы различного размера, способные  поглощать из водных растворов нефтепродукты  в количествах до 35 % от собственного объема за счет пористости и особых свойств поверхности, приданных ей специальной обработкой. Сырьем для получения гидрофобных сорбентов являются дешевые искусственные алюмосиликатные материалы (керамзит, ПЕРЛИТ и др.). Для получения и регенерации гидрофобного сорбента разработаны способ и устройство. При регенерации отработанного сорбента из него извлекается собранный нефтепродукт, который может быть направлен на переработку или утилизируется. Отработанный сорбент без регенерации может быть использован в производстве асфальтобетона. Сроки работы фильтра с загрузкой 3-3,5 тонн в зависимости от нагрузки на фильтр, степени загрязненности очищаемой воды составляет от 10 месяцев до двух лет.

Возможные направления использования  сорбентов на основе перлита:

· при аварийных разливах нефти (гидрофобизированная минеральная  вата, легкий гравий типа перлита);

· очистка вод непосредственно  на судах (переносные фильтры с загрузкой  перлитовым гравием и т.п.);

· очистка поверхности  водостоков от плавающих нефтепродуктов;

· очистка промышленных стоков (стационарные фильтры с загрузкой  гидрофобизированным керамзитовым гравием, перлитом, кирпичной крошкой  и т.п.);

Согласно справочным данным, среднегодовая концентрация нефтепродуктов в сточных и ливневых водах в регионе Санкт-Петербурга превышает предельно - допустимые значения более чем в 6 раз.

Таким образом, проблема очистки промышленных сточных и  ливневых вод от нефтепродуктов является одной из наиболее актуальных в области экологической безопасности.

Известно, что наиболее действенными мерами в решении данной проблемы является профилактика попадания  в сточные воды нефтепродуктов.

В настоящее время  для проточной очистки стоков наиболее часто применяются установки, использующие в качестве сорбционной загрузки активированные угли и их производные. Практика их использования выявила ряд существенных недостатков, а именно:

· Наличие растворенного  воздуха в ливневом и промышленном стоке приводит к спонтанному  выделению микропузырьков, накопление которых дезавуирует активные центры сорбции активированных углей.

· Имеет место процесс  кольматирования активированного  угля коллоидными и мелкодисперсными примесями.

В процессе эксплуатации угольных сорбционных фильтров происходит вымывание мелкой фракции сорбента и органических примесей в очищаемую воду.

Таким образом, такой  сорбент быстро "забивается" На практике это приводит к тому, что  такие очистные сооружения недостаточно выполняют функции очистки воды, не отвечают заявленным потребительским свойствам и быстро теряют свою работоспособность.

Таким образом, сорбент  на основе перлита по сравнению с  аналогами на основе активированного  угля имеет следующие преимущества:

· Удобен в использовании  при ликвидации разливом нефти ,нанесении и сборе с обрабатываемых поверхностей,

· При остаточном разложении не выделяет вредных побочных продуктов, не вызывает загрязнение воды биоразлагаемой органикой, приводящей к нарушению  биологического равновесия в месте  применения.

· Практически не тонет при длительном контакте с воды.

Из сопоставления эксплуатационных показателей некоторых сорбентов, применяемых для сбора разлитых нефтепродуктов и очистки сточных  вод следует, что сорбенты на основе перлита наиболее универсальны, имеют  более широкий спектр применения и наиболее высокие потребительские свойства.

 

3. Методы защиты от поверхностных загрязнений на нефтедобывающих предприятиях РБ на примере Туймазинского месторождения.

 

Известно, что попадание  нефти в водоемы нарушает естественный обмен влаги, тепла и газов между атмосферой и водоемами. Под влиянием волнений и ветра нефтяная пленка прибивается к берегам, загрязняя их и прибрежную растительность.

Часто нефть и нефтепродукты  при окислении, становясь тяжелее  воды, оседают на дно водоемов, накапливаются в придонном слое и длительное время являются источниками вторичного загрязнения отдельных участков водоема.

В связи с этим при  попадании нефтепродуктов в водоемы  чрезвычайно важно принять срочные меры по уменьшению последствий загрязнения. Для этой цели туймазинские нефтяники на основных ручьях, проходящих по территории месторождений, соорудили нефтеловушки, которые представляют собой плотины с подъемными шиберами. В случае попадания нефти в ручьи шиберы опускаются и останавливают сток. В результате уровень волы перед плотиной поднимается.

Действуя шиберами, добиваются такого положения уровня, при котором нефть с поверхности ловушки начинает поступать по обводному каналу в специальный накопитель, откуда ее откачивают и вывозят.

Кроме того, на ручьях через  определенные расстояния предусматривают устройства, позволяющие за короткий период соорудить временные запруды. С этой целью поперек ручья забивают несколько опорных металлических стоек. В случае попадания нефти в ручей к стойкам, расположенным ниже места попадания, прикрепляют металлические сетчатые секции, перед которыми на поверхность воды набрасывают солому. Это нехитрое сооружение позволяет надежно задержать нефть в том случае, если заграждение выполнено правильно.

Основное требование, которое необходимо соблюдать: заграждение следует сооружать в местах, имеющих спокойное течение. Таких запруд сооружается несколько, что позволяет осуществлять замену нефтеудерживающего материала без пропуска нефти вниз по течению.

Сбор нефти, накопившейся перед запрудой, осуществляется вручную черпаками в специальные емкости, имеющие в нижней части вентиль для спуска отстоявшейся воды.

Для задержания нефти  в реках, пересекающих территорию месторождения, используют специальные плавучие бонные устройства, представляющие собой надувные рукава из прорезиненной ткани, прикрепленные к канату и имеющие в нижней части продольный заградительный ласт. Бонное устройство наполняется воздухом и устанавливается на поверхности воды ниже места попадания нефти под углом 45° относительно берегов. Задержанная на поверхности воды нефть течением сбивается к берегу и ее черпаками собирают в емкости. В случае большого количества нефти, попавшей в реку, около берега сооружают приямок, в который с поверхности воды сливается и откачивается насосным агрегатом нефть. Также для задержания нефти используют и существующие мосты. С этой целью так же, как и на ручьях, сооружают сетчатые заграждения с соломой.

Небезынтересно знать, что в первые моменты после  попадания нефти на поверхности воды удерживается 80-90% общего ее количества. Одновременно с образованием поверхностного слоя начинается испарение легких углеводородов. В дальнейшем количество нефтепродуктов в воде уменьшается за счет процессов химического и биохимического окисления.

Интенсивность самоочищения воды от нефти в значительной степени зависит от метеорологических условий. При температуре 20-25°С за 20 суток окисляется 50-80% от общего количества поступившей нефти, тогда как при 5°С лишь 10-20%. Максимальная скорость очищения пресных вод от пленки нефти отмечается во время дождя, когда большая часть нефти потопляется и захватывается донными осадками. При изменении метеорологических условий потопленная нефть способна циркулировать между дном и поверхностью водоема до полного се разложения.

На самоочищение воды от нефти оказывает влияние водная растительность, которая в 2-3 раза ускоряет разрушение нефтяной пленки.

Гораздо сложнее обстоят  дела при попадании в водоемы  пластовых вод. Если нефть способна, в основном, удерживаться на поверхности воды и ее можно описанными выше способами собрать и утилизировать, то при попадании высокоминерализованной води в пресноводные бассейны происходит быстрое ее перемешивание с повышением обшей минерализации. В связи с этим единственным надежным способом является исключение попадания высокоминерализованных вод в пресноводные горизонты. О мерах, предпринимаемых нефтяниками, подробно описано выше.

В последние годы на страницах  периодической печати часто появлялись обвинения в адрес нефтяников в ухудшении качества питьевой воды.

Изучая архивные материалы, авторы натолкнулись на факты, свидетельствующие о следующем. В 1948 г. при выборе источников водоснабжения для ППД проведены исследования водоносных горизонтов. Установлено, что в прибрежных водоносных горизонтах пополнение воды за счет самих пластов ведется в недостаточном количестве. Основная подпитка происходит за счет фильтрации из р. Ик. При этом было рекомендовано для обеспечения надежного водоснабжения построить на р. Ик плотину, которая позволила бы поднять уровень реки на один метр и за счет этого улучшить фильтрацию к водозаборным скважинам.

Учитывая, что пресноводные горизонты расположены над кунгур-ским ярусом, содержащим высокоминерализованные воды и имеющим непосредственное сообщение с пресноводными горизонтами, для каждой из водозаборных скважин установлен оптимальный дебит. Превышение дебита создавало условия для подтягивания высокоминерализованных вод в пресноводные горизонты.