NO175412B - Fremgangsmåte for behandling av avfallsstoffer för injisering i underjordiske formasjoner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av avfallsstoffer før injisering i underjordiske formasjoner via borehull i jordskorpen, hvor avfallsstoffene utblandes med væske og utsettes for en resirkulerende knuseprosess slik at det dannes en dispersjon før injiseringen finner sted.

Oppfinnelsen er særlig interessant når avfallsstoffene omfatter relativt store faststoffpartikler, f.eks. i form av borekaks.

Det er tidligere kjent å benytte en lignende fremgangsmåte for å deponere skadelige stoffer i allerede foreliggende oljebrønner under vann. Dette er f.eks. omtalt i avisartik-kelen "Toxic waste could be burried in old oil wells" av Jane Bird i Sunday Times 19. august 1990.

Denne tidligere kjente fremgangsmåte er bare blitt benyttet for flytende avfallsstoffer. Når stoffene er blitt blandet med vann, har dette primært vært for å fortynne dem slik at de ikke ville være så farlige å håndtere. Den kjente metode har imidlertid ikke vært benyttet for avfallsstoffer som inneholder faststoffer i betydelig mengde.

En annen kjent teknikk er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 92.1485. Denne løsningen omfatter en oppslemming av faste partikler i sjøvann, reduksjon av partikkelstørrelsen som foreligger i oppslemmingen ved hjelp av en sentrifugalpumpe og påfølgende innsprøyting av oppslemmingen i en brønnboring. I patentkrav 3 i den nevnte patentsøknad er det også nevnt at blandingen av borekakset og bærevæsken kan resirkuleres fra sentrifugalpumpen til tilførselstanken.

Den behandlingsmåte som er beskrevet i norsk søknad nr. 92.1485 benytter imidlertid en sentrifugalpumpe som hele tiden virker på den totale oppslemmingen, det vil si både på faststoff og oppslemmingens bærevæske. Dette forhold gjør at det må benyttes svært store energimengder for å minske par-tikkelstørrelsen idet også bærevæsken skal akselereres og holdes i bevegelse. På grunn av disse forhold blir det svært vanskelig å oppnå den tilsiktede partikkelreduksjon ved et utstyr i henhold til den kjente teknikk beskrevet i denne norske søknad.

Ved foreliggende oppfinnelse blir derimot faststoffet og væsken adskilt allerede før første knusetrinn, bare faststoff part ikler av en viss størrelse, og ikke væsken, føres til fornyet knusing etter resirkulasjon, faststoffene og væsken adskilles under resirkulasjonen, det tilføres mer faststoff mens oppslemmingen sirkulerer, det benyttes male-elementer for å øke virkningsgraden, og det benyttes ulike knusemaskiner for ulike deler av det resirkulerte faststoff i avhengighet av faststoffets karakter.

Ved foreliggende oppfinnelse er det et gjennomgående prinsipp at knusemaskinen eller knusemaskinene hovedsakelig arbeider med faststoff mens maskineriet i tidligere kjent teknikk arbeider med hele oppslemmingen.

De underjordiske formasjoner hvori avfallsstoffene tidligere er blitt injisert, er for det meste porøse strukturer hvor faststoffer som eventuelt måtte innføres, raskt vil tette igjen porene i strukturen og derved forhindre eller sterkt vanskeliggjøre inntrengning av etterfølgende masse. Såvidt vi kjenner til har ikke injisering av stoffer som inneholder faste partikler i slike underjordiske formasjoner blitt benyttet i praksis. Dette skyldes nok for en stor del at man ved slike injiseringer må forvente at bare små mengder avfallsstoff ville kunne presses inn i strukturen fordi porene vil bli tilstoppet av forekommende faststoff, og denne tilstopping ville hindre fylling av strukturen til bunns. Det kan også nevnes at slike forsøk med injisering er svært kostbare og ikke kan gjennomføres hvis man ikke har reelle forhåpninger til metodens brukbarhet.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte som gjør det mulig å injisere avfallsstoffer som inneholder relativt store mengder av grovkornede faststoffpartikler i underjordiske formasjoner, slik at avfallsstoffene kan uskadeliggjøres for all fremtid. Dette oppnås ved at avfallsstoffene omformes slik at de etter omformingen kan injiseres i store mengder i forekommende underjordiske formasjoner og strukturer uten at de ovennevnte ulemper opptrer. Med andre ord vil man, ved en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse, kunne oppnå en injisering av avfallsstoffer av ovennevnte type i underjordiske formasjoner og strukturer slik at de underjordiske formasjoner blir så godt som fullstendig fylt med de injiserte avfallsstoffer uten noen vesentlig forekomst av hulrom og lommer i formasjonen. Man vil altså kunne injisere betydelige mengder med avfall som inneholder betydelige mengder med faststoffer, inn i porøse formasjoner og strukturer som sandlag, leirlag, skiferlag og hulrom. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også benyttes til å presse de siste rester av olje og gass ut av en produksjonsbrønn, f.eks. ved at avfallsstoffene injiseres i en nærliggende brønn i samme felt.

Foreliggende oppfinnelse angår særlig en fremgangsmåte for behandling av borekaks under olje- og gassboring, også i forbindelse med olje- og gassbrønner under vann, idet fremgangsmåten besørger en sikker og varig deponering av borekaks uten at miljøet blir forurenset.

Problemet med å kvitte seg med borekaks som kommer opp til en borerigg under boring, har vært forsøkt løst på mange ulike måter. Ved flere av de tidligere forsøkte metoder har man gjort store anstrengelser for å rense borekaks slik at man kan gjenvinne verdifulle bestanddeler av denne. Blant tidligere foreslåtte løsninger kan nevnes vasking med sjø-vann, brikettering, anbringelse av et vidt, vertikalt rør på sjøbunnen med påfylling av borekaks fra toppen og eventuell fjerning av oljekomponenter som dannes i røret. Det har også vært forsøkt å male borekaks i en mølle hvor ideen har vært at friksjonsvarmen som utvikles under malingen fører til at oljekomponenter damper bort fra borekakset.

Foreliggende oppfinnelse tar i denne forbindelse sikte på en fullstendig og endelig behandling av borekaks som kommer opp under boringen, hvorved man ikke påtar seg arbeid med å rense borekakset før det deponeres, men derimot velger å dekomponere borekakset ved knusing, mens alle bestanddeler av borekakset forblir intakt, men derimot repeteres knusingen inntil det ikke lenger finnes partikler over en viss forutbestemt størrelse, og av disse partikler frembringes det en dispersjon og/eller en emulsjon i vann og denne dispersjonen kan endelig deponeres i forekommende, eventuelt undersjøiske strukturer, under et slikt trykk som er nødvendig i avhengighet av strukturen til de aktuelle formasjoner på stedet og dybden ved det sted hvor deponeringen foretas.

Tidligere kjente metoder for deponering av borekaks har først og fremst ført til store forurensningsproblemer. Disse problemene har etterhvert blitt så store at det overskygger de kostnadsmessige og tidsmessige aspekter ved prosessene. Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte for behandling og deponering av borekaks hvorved de tidligere kjente problemer overvinnes, men hvor kost-nadene og behandlingstiden likevel holdes på et lavere nivå enn hva som tidligere har vært vanlig.

Alt dette oppnås ved å benytte en fremgangsmåte i over-ensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav.

Når uttrykket injiseres benyttes, antyder det også at avfallsstoffene med fordel kan føres tilbake til stedet hvor de opprinnelig forelå. Imidlertid kan fremgangsmåten også benyttes for å deponere avfallet på steder hvor andre stoffer er fjernet eller i helt egne brønner i stabile og egnede formasjoner, eller i oppsprukne, svake tapssoner.

Ved en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse injiseres avfallsstoffer inn i underjordiske formasjoner, idet avfallsstoffene først blandes med væske og deretter injiseres i de underjordiske formasjoner, eventuelt via borehull i jordskorpen.

Det som særpreger fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er at

det ved resirkuleringen foretas en klassifisering av partiklene i den dannede dispersjon,

partikler med stor størrelse og/eller stor egenvekt utskilles fra dispersjonen og resirkuleres til fornyet knusing uten nevneverdig fuktighetsinnhold, mens faststoffpartikler med liten størrelse og/eller lav egenvekt tilbakeføres til dispersjonen, og at

i det minste endel av den ferdigbehandlede dispersjon bringes til å sirkulere i prosessen mens det tilføres mer faststoff slik at det inntreffer en fortykning av dispersjonen før injiseringen finner sted.

Ytterligere særtrekk ved foreliggende oppfinnelse er beskrevet i de nedenfor fremsatte underkrav.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse, vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av fremgangsmåten, hvorunder det for å klargjøre saken ytterligere, vises til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 på skjematisk måte viser hovedtrekkene ved prosessen som gjennomløpes når fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse ut-føres, og

fig. 2 og 3 viser en relativt enkel utførelse av et anlegg som kan benyttes for gjennomføring av fremgangsmåten som er vist i figur 1, sett fra siden, henholdsvis ovenfra.

I figur 1 er det på skjematisk måte vist en knusemaskin

1, med et inntak 2 og et utløp 3. Utløpet 3 fra knusemaskinen fører ned i et blandekar 4. Ved siden av blandekaret 4 finnes et behandlingskar 5 som eventuelt, men ikke nødvendigvis, kan avgi overflyt (se pilen 6 over skilleveggen 7 som adskiller de to karene).

Som det er antydet ved den skjematiske fremstillingen i figur 1, kan knusemaskinen 1 med fordel være anbragt rett over blandekaret 4 og her kan det dessuten være anbragt en oppredningsanordning 8 som klassifiserer det mottatte materiale.

Fra blandekaret 4 fører dessuten en tilbakeføringsanord-ning 9 tilbake til et ytterligere inntak 10 til knusemaskinen 1, og videre er det vist en transportanordning 11 som fører fra blandekaret 4 til oppredningsanordningen 8. Fra oppredningsanordningen 8 fører et dispersjonsrør 12 ned i behandlingskaret 5 og dessuten en andre tilbakeføringsahordning 13 ned i blandekaret 4. Denne andre tilbakeføringsanordning 13 kan alternativt føres helt tilbake til knusemaskinen ved et ytterligere tredje inntak 14 til denne. Det skal også nevnes at den andre tilbakeføringsanordning 13 samtidig kan føres både til blandekaret 4 og til det tredje inntak 14 til knusemaskin 1. Endelig skal nevnes at det er en mulighet for tømming av anlegget via et injeksjonsrør 15 som fører fra behandlingskar 5 og ned til grunnformasjonen, hvori de aktuelle avfallsstoffer skal injiseres.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse vil best forstås ved å beskrive virkemåten av det skjematiske utstyr som er vist i fig. 1. Virkemåten for utstyret blir som folger, idet henvisninger til konkrete utførelsesformer bare er ment som eksempler som ikke begrenser oppfinnelsen. Når anlegget som er vist skal startes, kan f.eks. både blandekaret 4 og behandlingskaret 5 være væskefylt ved starttids-punktet. Det hele begynner med at avfallsstoffene, som fortrinnsvis innbefatter borekaks eventuelt blandet med såkalt mud eller slam og forekommende vann, føres inn gjennom inntaket 2 til knusemaskinen 1. I knusemaskinen 1 knuses i det minste de groveste partiklene i avfallsstoffene som mottas gjennom inntaket 2 og derved vil massen som strømmer ut av utløpet 3 og faller ned i væsken som allerede foreligger i blandekaret 4 være noe mer homogen enn avfallet ved inntaket 2. Ved anlegget som er antydet på figur 1 kan den utblandede masse som befinner seg i blandekar 4 sirkulere på to måter. For det første kan utblandet masse som befinner seg i blandekaret 4 strømme tilbake gjennom tilbakeføringsanordningen 9 til inntaket 10 på knusemaskinen 1: Tilbakeføringsanordningen går ut ved eller nær bunnen av blandekaret 4, og den utblandede masse som tilbakeføres her vil derfor inneholde en stor del av grove partikler som kan ha bunnfelt eller være sedimentert i blandekaret 4. Dessuten vil den utblandede massen i blandekaret 4 føres via transportanordningen 11 til oppredningsanordningen 8. Transportanordningen 11 starter høyt oppe i blandekaret 4, og massen som transporteres denne veien, vil derfor stort sett bestå av mindre partikler dispergert i væsken. Som det fremgår av figuren, vil noe av denne masse tilbakeføres til blandekaret 4 via den andre tilbakeføringsanordning 13, men dette vil bli forklart nær-mere nedenfor. I denne omgang vil vi bare henvise til at det finnes to sløyfer 17, 18 som sørger for en viderebehandling av den utblandede masse som etterhvert samler seg i blandekar 4. Endelig skal bemerkes at noe av den utblandede masse fra karet 5 også kan strømme over skilleveggen 7 (ved pilen 6) og over til blandekaret 4. Tilbakestrømningsvolumet av dispersjon fra behandlingskar 5 til blandekar 4 vil være avhengig av utpumpet mengde via injeksjonsrør 15 til grunnformasjonen. Tilbakeføring av dispersjon til blandekar 4 kan også skje via røret 16.

Oppredningsanordningen 8 kan ha svært mange ulike ut-førelser. Foreløpig kan den betraktes som en-enkel hydro-syklon hvor transportanordningen 11 føres inn på siden av hydrosyklonen 8 som separerer den utblandede masse som mottas, slik at den tyntflytende delen føres ut gjennom over-løpet via dispersjonsrøret 12 og ned i behandlingskaret 5, mens de grovere partiklene føres som underflyt gjennom den andre tilbakeføringsanordning 13 til blandekaret 4 og/eller til det tredje inntak 14 til knusemaskinen 1.

Hermed er alle de viktigste og nødvendige kretsløp som er nødvendige for å gjennomføre en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse blitt vist i en spesialutfør-else, dog på skjematisk måte. Fremgangsmåten blir dermed at avfallsstoffene (som føres inn gjennom inntaket 2) som inneholder relativt store faststoffpartikler, knuses og slemmes ut i en væske (som eventuelt allerede foreligger i blandekaret 4 eller tilføres via inntaket 2) slik at det dannes en dispersjon, at de største partiklene i dispersjonen tilbakeføres (gjennom tilbakeføringsanordningen 9) i prosessen slik at de knuses på ny, at i det minste endel av dispersjonen bringes til å sirkulere i prosessen (f.eks. gjennom trans-portsløyfen 18 som omfatter transportanordningen 11 og den andre tilbakeføringsanordningen 13) samtidig som det tilføres mer faststoff (gjennom inntaket 2) slik at det inntreffer en stadig fortykning av dispersjonen, og at dispersjonen, når den er blitt stabilisert (noe som etterhvert vil skje ved fortykning, idet den stabile dispersjon samles opp i behandlingskaret 5), injiseres under et egnet trykk (via injek-sjonsrøret 15) i de underjordiske formasjoner (ikke vist på figuren).

I tillegg til det som er nevnt ovenfor kan nevnes at tyntflytende og overskytende væske kan føres gjennom en ytterligere tredje tilbakeføringsanordning 16 som fører fra overflaten av dispersjonen som samles opp i behandlingskaret 5 til inntaket 2 til knusemaskinen. Dette er også antydet på figur 1.

Det skal nevnes at prosessen som utføres ved den beskrevne fremgangsmåte enten kan utføres porsjonsvis, altså slik at det fremstilles en dispersjon som er stabil og har ønsket konsistens i behandlingskaret 5, og at det herunder ikke skjer noen injisering før konsistensen og stabiliteten til dispersjonen i behandlingskaret 5 er blitt slik som det ønskes, men at hele innholdet i denne tanken da injiseres gjennom røret 15 uten nevneverdig opphold, mens prosessen likeledes kan forløpe kontinuerlig, og da må ingen injisering skje like etter oppstart som da eventuelt kunne skje med tomt behandlingskar 5 og uten den tredje tilbakeføringsanordning 16, mens injiseringen kan skje kontinuerlig ved uttak fra behandlingskar 5 når prosessen er i full gang.

På figur 2 og figur 3 er det vist en mer fullstendig utførelse av et anlegg for gjennomføring av en fremgangsmåte i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Som tidligere nevnt viser figur 2 anlegget sett fra siden, mens figur 3 viser det samme anlegg sett ovenfra. Disse figurene er også rent skjematiske og viser således bare hovedtrekkene og de prinsippielle løsninger ved oppbygningen. Der det er mulig er de samme referansetall som figur 1 benyttet. Figurene 2 og 3 vil bli omtalt samtidig.

Avfallsstoffene 20 som skal behandles ved hjelp av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse, til-føres anlegget gjennom inntaket 2 og faller ned i knusemaskinen 1. Knusemaskinen 1 kan med fordel være en sentrifugalknuser, eventuelt en sentrifugalknuser av autogentypen hvor faststoffpartiklene vil settes i heftig bevegelse av en rotor (ikke vist) og i stor utstrekning knuses idet de treffer hverandre ved stor hastighet. En knusemaskin av denne typen vil være svært godt egnet, da den ikke vil ha tendenser til å bli tettet igjen ved store faststoffmottak. Som et eksempel på en egnet knuser kan en BARMAC sentrifugalknuser, nevnes. Den knuste masse føres så gjennom utløpet 3 og ned i blandekaret 4.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse medfører ytterligere fordeler som forklart nedenfor.

Et fullstendig anlegg, for behandling av borekaks i henhold til fremgangsmåten som utgjør foreliggende oppfinnelse, omfatter minst én knusemaskin og minst to beholdere eller tanker. En relativ enkel utførelse av et slikt anlegg er vist i figurene 2 og 3. -Anlegget er bygget opp med minst ett inntak 2 for til-førsel av masse 20 som omfatter borekaks, til knusemaskinen 1 og minst ett utløp 3 som fører fra denne knusemaskinen til et første blandekar 4. Til dette blandekaret 4 føres dessuten minst ett inntak 21 for foreliggende vann, f.eks. slik at dette vanninntaket føres i parallell med utløpet 3 fra knusemaskinen 1 ned i det første blandekar 4. Fra dette blandekar, fortrinnsvis fra den nedre delen, føres et tilbakeføringsrør 9 som transporterer endel av innholdet, og da særlig en del med relativt stor partikkelstørrelse, tilbake til inntaket til knusemaskinen 1. Denne tilbakeføringen 9 er, i én ut-førelse, med fordel anordnet slik at den dessuten fører til en omrøring av innholdet i det første blandekaret og dessuten kan den være utformet slik at den mest tyntflytende del av massen som tilbakeføres ikke nødvendigvis må passere gjennom hele prosessen i knusemaskinen. Det kan endog være anordnet en ytterligere knusemaskin som tar seg av den tilbakeførte masse for å behandle den på en noe anderledes måte, f.eks. slik at den tilbakeførte masse blir knust til finere partikler enn hva som var tilfelle i den førstnevnte knusemaskin. Disse utførelser vil bli noe fyldigere beskrevet nedenfor.

Når prosessen startes opp, vil snart blandekaret 4 bli fylt av en utblandet masse bestående av knust borekaks og vann, hvilken masse vil være i ustanselig bevegelse. Blandekaret er tenkt utført med åpen overside og vil derfor flomme over (ved 6) når det blir fullt. Det skal også nevnes at blandekaret med fordel er utstyrt med en skråbunn 22, og at massen som tilbakeføres hentes fra den nedre del av denne skråbunn, slik at skråplaneffekten sørger for at alle de største partiklene vil bli tilbakeført og ikke stanser opp på dette trinnet i prosessen. Tilbakeføringen skjer fortrinnsvis ved hjelp av en skovlpumpe 23 av sentrifugaltypen og med spesielt stor inngangsåpning, gjerne en såkalt landbrukspumpe.

Den masse som flommer over fra blandekaret ved 6 vil strømme videre inn i et nytt kar som kan betegnes som en sandfjerningstank 24. Fra sandfjerningstanken 24 pumpes massen, av en andre skovlpumpe 25, gjennom en sandfjernings-enhet 26 som gjerne kan bestå av en eller flere hydrosykloner 27, fortrinnsvis plassert flere i parallell, samt en klassi-fiser ingsenhet, f.eks. i form av en opsjonell, vibrerende sikt 28. Fra bunnen av disse hydrosykloner 27 vil det da falle ut fuktige partikler 29 med relativt stor, men noe uklassifisert størrelse, mens det ved toppen av hydrosyklonene vil strømme ut vann med svært små partikler av den knuste borekaksen dispergert eller emulgert i seg. Dispersjonen som består av de små borekakspartiklene og vann, føres opp i en tredje beholder som kan betegnes som en utløpstank 3 0 og herfra pumpes dispersjonen videre, av en tredje skovlpumpe 31, til den siste tanken 32, som kan benevnes en injeksjonstank. Pumpen 31 som benyttes her kan med fordel også være en såkalt landbrukspumpe. Hvis utløpstanken 30 blir overfylt, vil det som flommer over via et overløp føres tilbake (ved pilen 33) til sandfjerningstanken 24. Og så lenge som injeksjonstanken 32 inneholder overskuddsvolum, vil dette strømme tilbake, via tilbakeføringsrøret 34, til utløpstanken 30. Dispersjonen vil derfor hele tiden sirkulere i anlegget og stadig fortykkes fordi mer masse 20 tilføres.

Ser vi nå på de partiklene som falt ut nederst fra hydrosyklonene 27, så vil disse falle ned i en samlepanne etter å ha passert gjennom maskene i en opsjonell, vibrerende sikt 28 som bare slipper gjennom partikler med en størrelse mindre enn en forutbestemt verdi som fastsettes av maske-størrelsen. Partiklene som faller gjennom sikten føres via en samlepanne 47, under sikten, og ned i utløpstanken 30, altså sammen med dispersjonen som kom fra hydrosyklonenes overside. De partiklene som derimot ikke passerer gjennom duken i den vibrerende sikten 28 fordi de har en for stor diameter, overføres til en transportør 35 for faste partikler og via denne transportør 35 føres de store, faste partiklene videre i prosessen. Det er imidlertid flere alternative muligheter for hvordan disse større faste partiklene kan behandles, alt innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

Anlegget kan f.eks. være utstyrt slik at transportøren 35 fører de store faststoff-partiklene direkte tilbake til inntaket til knusemaskinen 1, slik at partiklene må gjennom knuse-prosessen ytterligere en gang.

Anlegget kan også kjøres ved at den vibrerende sikt står stille eller utelates helt. Tilbakeførte, store partikler vil da inneholde mer væske.

En annen mulighet er at transportøren 35 fører partiklene til en ytterligere knusemaskin av en annen type enn den som borekakset allerede har vært gjennom (ikke vist på figurene). Dette kan da f.eks. være en mølle spesielt egnet for maling av sand, og fra denne møllen kan så den frembragte sand atter en gang føres ned i blandekaret 4 sammen med den tidligere nevnte knuste borekaks som har passert den opp-rinnelige knusemaskin 1.

Enda en ytterligere mulighet skal nevnes, idet de store, faste partiklene kan føres inn på en transportør 35 av sand-vaskingstypen, gjerne benevnt sandvaskerskrue, hvor partiklene blir renset av motstrømmende vann slik at de er fullstendig rene når de ankommer den motsatte enden av transpor-tøren. Med denne teknikken kan de utskilte større, faste partiklene, når de altså er rengjort og renset, uten fare for miljøet slippes direkte tilbake til vannet omkring platt-formen, mens den fravaskede, forurensende avfallsvæske kan føres tilbake til utløpstank 30. Vaskede partikler kan også fylles direkte i storsekker fra sandvaskerskruen 35.

Betrakter vi nå dispersjonen som ble pumpet fra utløps-tanken 30 til injeksjonstanken 32, så blir denne fortrinnsvis samlet opp i porsjoner. Av denne grunn er det fordelaktig å benytte minst to injeksjonstanker 32, idet bare én injeksjonstank fylles ad gangen. Dette fremgår tydelig av figur 3. Dispersjonen som ankommer injeksjonstanken 32 har fortrinnsvis svært få partikler som er større enn 75 mikron i diameter, og absolutt ingen som er større enn 1 mm. Hvis dispersjonen inneholder overflødige mengder vann, kan dette ledes bort via et overløp 34 tilbake til utløpstanken 30 eller endog helt tilbake til blandekar 4.

Når en av injeksjonstankene 32 er fylt av dispersjon med de nevnte egenskaper, stanser oppfyllingen av denne tanken og fylling av den andre injeksjonstank begynner. Mens neste tank fylles kan den første injeksjonstanken som nå er full, tøm-mes. Denne tank tømmes med en pumpe 36 som mater en stempel-pumpé 46 som i sin tur tilveiebringer det trykk som er nød-vendig for å kunne pumpe angjeldende finkornede dispersjon inn i undersjøiske strukturer ved de aktuelle dybder og med den aktuelle konsistens på formasjonene på stedet. En variant kan være at pumpen 36 kan være en høytrykkspumpe, og direkte mater et rør/slangesystem 37 som tåler det aktuelle trykk og som så benyttes til å tømme den fulle injeksjonstanken 32 ved at dispersjonen pumpes inn i en undersjøisk, egnet struktur. Deretter vil den aktuelle injeksjonstanken påny være klar til fylling. Pumpe 3 6 kan eventuelt også være en trykkforsterker-pumpe foran en høytrykkspumpe 46 for injeksjon under høyt trykk.

Det beskrevne anlegget i henhold til foreliggende oppfinnelse, gir en svært hurtig behandling av borekakset. Behandlingen kan skje helt fortløpende selv om dispersjonen klargjøres i porsjoner, idet tilbakeføringen av overskudds-materiell til tidligere trinn i prosessen hele tiden sørger for at det ikke blir opphopning noe sted i anlegget. Det dannes derfor ikke flaskehalser hvor dispersjonsfremstill-ingen stopper opp. I denne henseende er det viktig at alle pumpene er åpne skovlpumper med store inntaks- og utløps-åpninger som ikke lett blir tilstoppet av passerende grovt materiale. Dette kan selvsagt også sikres ved at knusemaskinen (e) er konstruert slik at de(n) ikke tillater passasje av gjenstander som er større enn at alle pumpene lett kan håndtere dem.

Det skal også nevnes at tilbakeføringen av masse fra blandekaret med fordel kan skje slik at noe av massen føres direkte tilbake til en kanon 38 som med stor styrke, dog med en viss spredeeffekt og bevegelig munning 39, kan sprøyte tilbakeført masse ned i blandekaret 4 med stor energi og derved skape en opphvirvlende og omrørende effekt i blandekaret 4, mens en annen del av den tilbakeførte masse kan føres inn i knusemaskinen mellom rotor og rotorkrans som står stasjonært, noe som fører til en autogen knusing med lite energiforbruk, idet partikler med ulik størrelse knuses idet de treffer hverandre med stor hastighet, mens fortrinnsvis de største tilbakeførte partikler føres rett inn i hovedinntaket til knusemaskinen. Endelig skal nevnes at pumpen 31 i ut-løpstanken 30 med fordel også kan sende en delstrøm tilbake i anlegget gjennom tilbakeføringsrøret 40 til vanninntaket 21. Dette vil ytterligere skape en resirkulering av den klar-gjorte dispersjon.

Flere steder i tilbakeføringssløyfene kan det med fordel være anbragt ventiler, slik som 41, 42, 43, 44 og 45. Disse fordeler strømmene i egnede delstrømmer, og kan reguleres manuelt eller på annen måte.

Når det gjelder virkemåten for anlegget vil den stort sett fremgå av den ovennevnte beskrivelse. Likevel skal hovedtrekkene i selve prosessen beskrives. Ubehandlet borekaks, eventuelt blandet med sand, vann og slam (mudd) fra borearbeidet, føres ned i inntaket 2 til knusemaskinen 1, hvorfra den knuste, utblandede masse havner i blandekaret 4 og på grunn av skråbunnen 5 vil de største partiklene samle seg ved den ene siden av blandekaret og derved føres sideveis rett inn i pumpen 7 som er av skovltypen og med en stor åpning i sideveggen, hvorfra den tilbakeførte masse føres opp og spres via ventil 41, dels til en tilbakeføringskanon 38 som er utstyrt med en spreder 39. Det kan også være anordnet et ekstra væskeinntak 21, som fortrinnsvis tilfører vann rett i blandekaret 4. Sjøvann kan med fordel benyttes når det er tilgjengelig. Sprederen 39 og kanonen 38 er bevegelige og vil skape kraftig omrøring i blandekaret 4, slik at ingen partikler hoper seg opp her og ikke sirkulerer i prosessen. En annen del av den tilbakeførte masse føres videre opp til ventilen 43 hvorfra det atter deler seg i en strøm som føres til toppen, det vil si hovedinntaket til knusemaskinen 1 og et avgrenet rør til et sideinntak 46 på knusemaskinen. De aller største partiklene vil føres inn gjennom hovedinntaket på toppen av knusemaskinen 1 og treffer rotorbladene inne i maskinen og settes i bevegelse av disse. Det forhold at partiklene settes i heftig bevegelse i ulike retninger, fører til den autogene knusing hvor partiklene knuses idet de treffer hverandre. Den anvendte knusemaskin er fortrinnsvis en autogen knusemølle, f.eks. av typen BARMAC.

Denne tilbakeføringen som fører til at endel av massen som går gjennom prosessen behandles flere ganger, mens andre deler av massen vil kunne passere direkte gjennom, er et viktig prinsipp ved oppfinnelsen. Tilsvarende eller noe anderledes artede tilbakeføringer finnes på andre steder i utstyret, noe som allerede fremgår ved beskrivelsen av anlegget. Hermed skulle tilbakef©ringsprosessen i forbindelse med blandekaret 4 og knusemaskinen 1 være tilstrekkelig belyst. På figuren er det bare vist en utførelse med én enkelt knusemaskin 1, men oppfinnelsen omfatter altså også utførelser med to, fortrinnsvis ulike knusemaskiner, for dette formål, idet f.eks. en mølle for knusing av sand kan benyttes for partiklene som resirkuleres i prosessen via transportøren 35.

Endelig skal nevnes at fremgangsmåten kan forbedres ytterligere ved at harde malelegemer, f.eks. stålkuler eller oppkappet armeringsjern, kan tilføres massen. Disse malelegemer bør da bli med i en tilbakef ©ringsprosess som passerer knusemaskinen. Dermed vil malelegemene hjelpe til med knusing av de hardeste partiklene, mens de selv bare sirkulerer i en liten, lukket tilbakeføringssløyfe som de ikke kommer ut av på grunn av sin størrelse.

Ved hjelp av et anlegg i henhold til foreliggende oppfinnelse vil det være mulig å sikre at den resulterende dispersjon utelukkende inneholder partikler med en størrelse på 100 mikron eller mindre. Ved et prøveanlegg som gjorde bruk av BARMAC autogene knusemølle med vertikal akse, ble det oppnådd at 95% av borekakspartiklene fikk en størrelse på mindre enn 100 mikron i størrelse, og ingen partikler som var større enn 1 mm i diameter passerte knuseren etter første knuseprosess.

I henhold til foreliggende oppfinnelse har man ved å benytte komponenter som i og for seg er kjent fra landbasert minedrift, kommet frem til apparatur som er svært velegnet for bruk også i marine omgivelser innenfor dette spesielle felt. Likeledes har man kommet frem til et meget hurtig utstyr, det kan f.eks. nevnes at BARMAC knusemaskin er i stand til å behandle 7,7 tonn borekaks hver time. Med noen mindre modifikasjoner kan maskinen faktisk være i stand til å håndtere 15 tonn borekaks pr. time. Selv om maskinen i sin umodifiserte tilstand ikke er i stand til å male fin sand, men bare grovere borekaks, er dette i henhold til foreliggende "oppfinnelse enkelt løst ved tilbakeføringen av sanden til en separat sandmølle.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for behandling av avfallsstoffer før injis"ering i underjordiske formasjoner via borehull i jordskorpen, hvor avfallsstoffene utblandes med væske og utsettes for en resirkulerende knuseprosess slik at det dannes en dispersjon før injiseringen finner sted, karakterisert ved at det ved resirkuleringen foretas en klassifisering av partiklene i den dannede dispersjon, partikler med stor størrelse og/eller stor egenvekt utskilles fra dispersjonen og resirkuleres til fornyet knusing uten nevneverdig fuktighetsinnhold, mens faststoffpartikler med liten størrelse og/eller lav egenvekt tilbakeføres til dispersjonen, og at i det minste endel av den ferdigbehandlede dispersjon bringes til å sirkulere i prosessen mens det tilføres mer faststoff slik at det inntreffer en fortykning av dispersjonen før injiseringen finner sted.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den utføres porsjonsvis, slik at injiseringen av dispersjonen først utføres når en hel porsjon av behandlet dispersjon har oppnådd et egnet faststoff innhold pr. volumenhet samtidig som dispersjonen er stabil og ikke utskiller væske.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den forløper kontinuerlig idet ferdigblandet, stabil dispersjon med et egnet faststoffinnhold pr. volumenhet etterhvert samles opp ved et bestemt sted i prosessen og herfra injiseres ved et egnet trykk i de aktuelle formasjoner.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at faststoffpartikler som utskilles under klassifiseringen sendes tilbake til fornyet knusing i ulike knusemaskiner i avhengighet av partiklenes egenskaper.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at tilbakeføring av faststoff part ikler foretas ved minst to separate steder i prosessen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at faststoffpartikler som tilbakeføres ved ulike steder i prosessen blir utsatt for ulik etterbehandling.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at de hardeste partiklene etter utskilling blir malt i en sandmølle.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at det inngår bruk av relativt store, harde malelegemer i prosessen, hvilke malelegemer på grunn av sine egenskaper tvinges til stadig å gjennomløpe i det minste én tilbakef ør ingssyklus for å hjelpe til med behandlingen av de tilbakeførte partikler av avfalls-stoffet, uten selv å bli overført til dispersjonen.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at dispersjonen som til-veiebringes ikke inneholder faststoffpartikler med diameter over 1 mm, og fortrinnsvis ikke over 75 mikron.