RU2470721C2 - Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes - Google Patents
Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470721C2 RU2470721C2 RU2010150443/13A RU2010150443A RU2470721C2 RU 2470721 C2 RU2470721 C2 RU 2470721C2 RU 2010150443/13 A RU2010150443/13 A RU 2010150443/13A RU 2010150443 A RU2010150443 A RU 2010150443A RU 2470721 C2 RU2470721 C2 RU 2470721C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sludge
- barn
- volume
- hundred
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно решению проблемы ликвидации открытых шламовых амбаров - опасного источника загрязнения окружающей природной среды.This invention relates to the oil and oil refining industry, namely, the solution to the problem of eliminating open sludge pits - a dangerous source of environmental pollution.
При выборе того или иного способа ликвидации шламовых амбаров следует иметь в виду, что за период их длительной эксплуатации, исчисляемый не одним десятком лет, содержимое таких амбаров превращается в сложную расслоившуюся систему, в которой можно выделить три основных слоя: верхний слой (плавающий нефтешлам), средний слой (водную фазу) и нижний слой (донный осадок).When choosing one or another method of eliminating sludge pits, it should be borne in mind that over the period of their long operation, estimated at more than a dozen years, the contents of such pits turn into a complex stratified system in which three main layers can be distinguished: the top layer (floating oil sludge) , the middle layer (aqueous phase) and the lower layer (bottom sediment).
Образование таких слоев обусловлено тем, что открытые шламовые амбары наряду с их основным назначением длительное время являются еще и эффективными накопителями дождевых и талых вод, ежегодные объемы поступления которых для ряда регионов России соизмеримы с объемами отходов, складируемых в такие амбары.The formation of such layers is due to the fact that open sludge barns along with their main purpose have long been also effective rain and melt water storage tanks, the annual volumes of which for some regions of Russia are comparable with the volumes of waste stored in such barns.
В результате этого на объектах складирования нефтесодержащих отходов имеют место переливы плавающего нефтешлама через обваловку амбара, при объемах его заполнения нефтесодержащими отходами ниже проектных, чем объясняется причина низкой минерализации содержащихся в них слоев водной фазы.As a result, overflowing oil sludge overflows through the barn embankment at oil-containing waste storage facilities, while the volumes of its filling with oil-containing waste are lower than the design ones, which explains the reason for the low salinity of the layers of the aqueous phase contained in them.
Отличительная особенность плавающего нефтешлама в таких амбарах состоит в том, что такой нефтешлам, практически не содержащий легокипящих углеводородов, на 80-90 вес % состоит из осмолившихеся (под действиием солнечной радиации и кислорода воздуха) жидких нефтепродуктов, плотность которых может колебаться в пределах 0,890 0,950 г/см3, с температурой застывания в пределах от - 2 до +10°С.A distinctive feature of floating oil sludge in such barns is that such oil sludge, which is practically free of boiling hydrocarbons, consists of 80-90% by weight of tar oil (under the influence of solar radiation and oxygen), the density of which can fluctuate within the limits of 0.890 0.950 g / cm 3 , with a pour point in the range from - 2 to + 10 ° C.
Кроме того, в плавающем нефтешламе может содержаться до 1-2% не осевших тонкодиспергированных глобул воды в виде мусора различные по составу и величине включения твердой фазы, количество которой может колебаться до 10 вес.%.In addition, floating sludge may contain up to 1-2% of non-settled finely dispersed water globules in the form of garbage of various composition and size of the inclusion of the solid phase, the amount of which can vary up to 10 wt.%.
Донные осадки в шламовых амбарах в отличие от равномерно распределяемых по толщине слоев плавающего нефтешлами и водной фазы образуют в разных участках амбара разные по толщине и компонентному составу слои.Bottom sediments in sludge pits, unlike uniformly distributed over the thickness of layers of floating oil sludge and the aqueous phase, form layers different in thickness and component composition in different parts of the pit.
Это объясняется тем, что при длительной эксплуатации шламовых амбаров применялась разная технология и техника сброса в амбар нефтесодержащих отходов, при этом наряду с различиями в объемах, консистенции, компонентном составе и свойствах нефтесодержащих отходов сбрасываемых в амбар по периметру амбара менялись и места их сброса.This is explained by the fact that during the long-term operation of the sludge pits, different technology and techniques were used to dump oily waste into the barn, while along with differences in volumes, consistency, component composition and properties of oily waste discharged into the barn along the perimeter of the barn, the places of their discharge changed.
При этом у шламовых амбаров шириной более 20 м в его центральной части толщина донного слоя, как правило, на порядок меньше толщины донных слоев, формируемых по периметру боковых сторон амбара.Moreover, in sludge pits with a width of more than 20 m in its central part, the thickness of the bottom layer is, as a rule, an order of magnitude smaller than the thickness of the bottom layers formed along the perimeter of the sides of the barn.
Большинство известных способов ликвидации шламовых амбаров рассчитано в основном на использование серийно выпускаемого оборудования и землеройной техники.Most of the known methods for the elimination of sludge pits are designed mainly for the use of commercially available equipment and earthmoving equipment.
В качестве оборудования, используемого для извлечения из амбаров плавающего нефтешлама, используют нефтесборные ограждения или понтоны с установленными на них диспергаторами или шламовыми насосами.As equipment used to extract floating sludge from barns, oil gathering barriers or pontoons with dispersers or slurry pumps mounted on them are used.
Извлекаемый из амбара плавающий нефтешлам автобойлерами направляют на автономную установку его обезвреживания тем или иным способом, а откачиваемую из амбара водную фазу направляют на очистку в существующую систему водоподготовки.The floating oil sludge removed from the barn by auto-boilers is sent to an autonomous installation for its neutralization in one way or another, and the aqueous phase pumped from the barn is sent for treatment to the existing water treatment system.
Донные осадки, оставшиеся в амбаре после извлечения из него плавающего нефтешлама и водной фазы, представляющие собой разжиженные водой до мазеподобного состояния нефтесодержащие отходы, с содержанием в масс.%: нефтепродукта (10-25), воды (20-50) и различной твердой фазы - остальное.Bottom sediments left in the barn after removing the floating oil sludge and the aqueous phase from it, which are oil-containing wastes diluted with water to a greasy state, containing in wt.%: Oil product (10-25), water (20-50) and various solid phases - the rest.
При этом твердая фаза наряду с мелкими частицами механических примесей может содержать значительное количество мусора в виде разнообразных по размеру и природе происхождения твердых включений, которые из-за их сильной замазученности и отсутствия приемлемой (с экологической точки зрения) технологии их извлечения из амбара и обезвреживания, и объясняет причину того, что до сих пор ликвидацию открытых шламовых амбаров, после извлечения из них плавающего нефтешлама и водной фазы, осуществляют путем его засыпки нейтральными для окружающей природной среды твердыми отходами, например, строительным мусором, с последующей их утрамбовкой и покрытием плодородным слоем почвы.In this case, the solid phase along with small particles of mechanical impurities can contain a significant amount of garbage in the form of solid inclusions of various sizes and nature of origin, which, due to their strong contamination and the lack of acceptable (from an environmental point of view) technology for their extraction from the barn and disposal, and explains the reason that until now the elimination of open sludge pits, after removing the floating oil sludge and the aqueous phase from them, is carried out by filling it with neutral ones for the environment solid waste, for example, construction waste, followed by their ramming and covering with a fertile soil layer.
Такой способ ликвидации нефтешламовых амбаров с «захоронением» в них донных осадков не исключает возможность постоянного во времени загрязнения грунтовых вод токсичными веществами, содержащимися в донных осадках т.е. не может считаться экологически приемлемым техническим решением утилизации этих осадков.This method of eliminating oil sludge barns with the “burial” of bottom sediments in them does not exclude the possibility of constant pollution of groundwater with toxic substances contained in bottom sediments, i.e. cannot be considered an environmentally acceptable technical solution for the disposal of these sediments.
Анализ известных разработок, направленных на рациональное решение проблемы обезвреживания нефтесодержащих отходов, показал, что из многообразия предлагаемых способов ее решения наибольшее предпочтение отводится термическим, биологическим и химическим способам. (Позднышев Г.Н. и др. - Перспективные способы добычи нефти и ликвидации нефтяных загрязнений. - Самара. Изд. дом «Бахрах-М», 2004 г.).An analysis of well-known developments aimed at a rational solution to the problem of the disposal of oily waste showed that of the variety of proposed methods for its solution, the greatest preference is given to thermal, biological and chemical methods. (Pozdnyshev G.N. et al. - Promising methods of oil production and elimination of oil pollution. - Samara. Publishing house "Bahrakh-M", 2004).
Преимущества термического способа переработки нефтешламов, осуществляемого, например, путем их сжигания в вращающихся печах, состоят в том, что одновременно с нефтешламами в печах сжиганием производят обезвреживание и различных замазученных отходов и прочий сгораемый мусор.The advantages of the thermal method of oil sludge processing, carried out, for example, by burning them in rotary kilns, consist in the fact that simultaneously with oil sludge in kilns by burning they neutralize various oiled waste and other combustible waste.
Недостатком данного способа является значительный расход жидкого топлива или газа, необходимого для обеспечения в печах непрерывного горения, а также опасность загрязнения атмосферы дымовыми газами, содержащими вещества, токсичные для окружающей природной среды.The disadvantage of this method is the significant consumption of liquid fuel or gas necessary to ensure continuous combustion in furnaces, as well as the risk of atmospheric pollution by flue gases containing substances that are toxic to the environment.
Преимуществом биологического способа обезвреживания нефтесодержащих отходов, например, путем их распределении в поверхностном слое почвы является простота исполнения, использование оборудования, применяемого в сельском хозяйстве, и применение биопрепаратов, рекомендованных для стимулирования процесса естественной биодеградации нефтепродукта в почве природными бактериями.The advantage of the biological method for the disposal of oily waste, for example, by distributing it in the surface soil layer, is its simplicity, the use of equipment used in agriculture, and the use of biological products recommended to stimulate the natural biodegradation of oil products in the soil by natural bacteria.
Недостатки способа - отсутствие эффективности при температуре почвы ниже +10°С, когда содержание нефтепродукта в почве превышает 5 вес.%, и, как следствие этого, для снижения содержания в почве вносимого нефтепродукта, необходимость изъятия на длительный период времени значительных площадей пахотных земель.The disadvantages of the method are the lack of efficiency at soil temperatures below + 10 ° C, when the oil content in the soil exceeds 5 wt.%, And, as a result, to reduce the content of the introduced oil in the soil, the need to remove significant areas of arable land for a long period of time.
Кроме того, в зависимости от источника формирования нефтесодержащих отходов, высока вероятность загрязнения изъятых из оборота земель веществами, не поддающимися обезвреживанию биологическими методами, например, солями тяжелых металлов, или веществами с повышенной радиоактивностью и др.In addition, depending on the source of the formation of oil-containing wastes, it is highly likely that contaminated land will be contaminated with substances that cannot be neutralized by biological methods, for example, heavy metal salts, or substances with increased radioactivity, etc.
Химические способы обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов по ряду показателей выгодно отличаются от термических и биологических способов.Chemical methods for the neutralization and disposal of oily waste for a number of indicators compares favorably with thermal and biological methods.
Основой химических способов обезвреживания нефтесодержащих отходов является связывание (локализация) и химическая нейтрализация ядовитых веществ негашеной известью, известная как «Технология ДКР» (Ф.Бельзинг. Локализация и химическая нейтрализация ядовитых веществ негашеной известью. Ганноверский университет г.Велс, совместно с фирмами Фест-Альпине ГмбХ, Австрия и Лео-Консал AG, Германия. 1990 г.).The basis of chemical methods for the disposal of oily waste is the binding (localization) and chemical neutralization of toxic substances quicklime, known as "Technology DKR" (F. Belsing. Localization and chemical neutralization of toxic substances quicklime. Hanover University of Wels, together with firms Fest- Alpine GmbH, Austria and Leo-Consal AG, Germany. 1990).
Согласно «Технологии ДКР» локализация и подавление биологической активности вредных веществ в замазученных грунтах или грунтах, загрязненных различными вредными веществами, достигается при их смешивании в определенных пропорциях с тонкодисперсными или порошкообразными веществами, обладающими высокой адсорбционной или химической активностью, например, глинопорошком, или каменной мукой, или негашеной известью (оксидом кальция).According to the “DKR Technology”, localization and suppression of the biological activity of harmful substances in contaminated soils or soils contaminated with various harmful substances is achieved by mixing them in certain proportions with finely dispersed or powdery substances with high adsorption or chemical activity, such as clay powder or stone flour , or quicklime (calcium oxide).
При этом не столь важно, «уничтожаются» ли вредные вещества или снижается их концентрация в обрабатываемой системе (нефтешламе или замазученном грунте), главным в данной технологии является локализация вредных веществ в обрабатываемой системе в форму твердого тела, из которого прекращается выделение вредных веществ в воздушную среду и воду.At the same time, it is not so important whether harmful substances are “destroyed” or their concentration in the processed system (oil sludge or contaminated soil) is reduced, the main thing in this technology is the localization of harmful substances in the processed system in the form of a solid, from which the emission of harmful substances into the air ceases environment and water.
Известен способ обезвреживания замазученных земель путем их смешивания с глиноземсодержащей каменной мукой в соотношении объемов как 2: 0,85, при диапазоне температур от 8°С до 35°С., при этом сорбционная емкость каменной муки должна быть около 0,6 кг/кг, а продолжительность перемешивания около 3 мин с последующим уплотнением образующейся системы в течение 12 ч. Такой способ обезвреживания замазученных земель обеспечивает адсорбционное связывание углеводородов на развитой поверхности твердых частиц каменной муки, что препятствует их выделению в воздушную среду при длительном нахождении обезвреженной системы на открытом воздухе.A known method of neutralizing contaminated lands by mixing them with alumina-containing stone flour in a volume ratio of 2: 0.85, at a temperature range of 8 ° C to 35 ° C., While the sorption capacity of stone flour should be about 0.6 kg / kg and the mixing time is about 3 minutes, followed by compaction of the resulting system for 12 hours. This method of neutralizing contaminated lands provides adsorption binding of hydrocarbons on the developed surface of solid particles of stone flour, which prevents them from being separated ju in the air with a long stay neutralized system in the open air.
В таком виде обезвреженная земля может быть использована для отсыпки откосов свалок или при строительстве дорог (Патент Швейцарии №671217,МКИ СО 21 9/00, Co2F 1/66, фирма Umwelttechnik AG, опубл. 15.08.1989).In this form, neutralized land can be used for dumping slopes of landfills or in the construction of roads (Swiss Patent No. 671217, MKI CO 21 9/00, Co2F 1/66, Umwelttechnik AG, publ. 08/15/1989).
Недостатком данного способа является большой расход и высокая стоимость применяемого адсорбента, являющегося ценным сырьем для изготовления термостойких керамических изделийThe disadvantage of this method is the high consumption and high cost of the adsorbent used, which is a valuable raw material for the manufacture of heat-resistant ceramic products
Кроме того, данный способ не исключает возможность выделения углеводородов из обезвреженной системы при температуре окружающей среды выше 20°С.In addition, this method does not exclude the possibility of hydrocarbon evolution from a neutralized system at an ambient temperature above 20 ° C.
Известен способ обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины путем смешивания образующего нефтешлама с адсорбентом, в качестве которого используют смесь раздробленных материалов растительного и минерального происхождения, взятых в соотношении масс 1:1, при этом в качестве материалов растительного происхождения используют торф или древесные опилки, а в качестве материалов минерального происхождения глину, или песок, или природный грунт.A known method of neutralizing and disposing of products of acid treatment of the bottom-hole zone of the well by mixing the forming oil sludge with an adsorbent, which is used as a mixture of crushed materials of plant and mineral origin, taken in a mass ratio of 1: 1, while peat or wood sawdust is used as plant material , and as materials of mineral origin, clay, or sand, or natural soil.
Обезвреженную систему используют на промыслах для отсыпки технологических площадок (Патент РФ 226311. опубл. 20.12.2005).The neutralized system is used in the fields for filling technological sites (RF Patent 226311. publ. 20.12.2005).
Недостаток данного способа - низкая адсорбционная активность применяемого сорбента и, как следствие, возможность вторичного выделения вредных веществ в окружающую природную среду, что ограничивает область его применения.The disadvantage of this method is the low adsorption activity of the used sorbent and, as a consequence, the possibility of secondary emission of harmful substances into the natural environment, which limits the scope of its application.
Наиболее близким аналогом предлагаемого способа является способ утилизации отходов, содержащих нефть или нефтепродукт, заключающийся в том, что обрабатываемый нефтесодержащий отход смешивают с обезвреживающим компонентом, при этом в качестве обезвреживающего компонента используют, мас.% оксид кальция 10-40, оксид магния 3-5, нефтесодержащий отход до 100 (Патент РФ 2266311, опубл. 20.08.2002).The closest analogue of the proposed method is a method of disposing of waste containing oil or oil product, which consists in the fact that the treated oily waste is mixed with a neutralizing component, while using as a neutralizing component, wt.% Calcium oxide 10-40, magnesium oxide 3-5 , oily waste up to 100 (RF Patent 2266311, publ. 08/20/2002).
Основной недостаток данного способа состоит в том, что при указанных массовых соотношениях оксида кальция или магния, смешиваемых с нефтесодержащими отходами, не учитывается влажность (массовое содержание воды) в обрабатываемых отходах и продолжительность процесса перемешивания.The main disadvantage of this method is that, with the indicated mass ratios of calcium or magnesium oxide mixed with oily waste, the humidity (mass water content) in the treated waste and the duration of the mixing process are not taken into account.
Отличительная особенность предлагаемого способа ликвидации открытых шламовых амбаров с извлечения, обезвреживанием и утилизацией нефтешламовых отходов, а именно плавающего нефтешлама. водной фазы и донного осадка, состоит в том, что в начале в шламовом амбаре определяют наиболее глубокое место (место с наименьшей толщиной донного осадка), где и устанавливают всасывающие патрубки двух насосов: один - для откачки отстоявшейся водной фазы, другой - для откачки высоковязкого плавающего нефтешлама, при этом на конце всасывающего патрубка насоса откачки водной фазы имеется приспособление, исключающее вторичное загрязнение откачиваемой воды компонентами донного осадки и плавающего нефтешлама, а у всасывающего патрубка насоса откачки плавающего нефтешлама имеется фильтр, исключающий попадание в насос частиц твердой фазы, при этом из шламового амбара откачку жидких нефтесодержащих отходов начинают с откачки водной фазы, которую без какой-либо дополнительной очистки направляют в буферный резервуар для ее последующего использования вместо пресной воды в различных технологических процессах, например, для приготовления буровых растворов или растворов для глушения скважин, а осевший на поверхность донного осадка плавающий нефтешлам с целью более полного его извлечения из шламового амбара другим насосом предварительно с помощью пара нагревают до 45-60°С, используя для данной цели передвижную установку (ППУ), применяемую в нефтегазовой отрасли для депарафинизации (пропаривания) скважин или в МЧС для отопления помещений, при этом подогретый паром плавающий нефтешлам откачивают в автогудронаторы и поставляют на установку подготовки нефти, где его используют в качестве абсорбента для улавливания легколетучих компонентов нефти или закачивают в сырую нефть перед резервуаром предварительного обезвоживания, при этом закачиваемый объем плавающего нефтешлама не должен превышать 1-2% объема сырой нефти, поступающей в резервуар предварительного обезвоживания нефти, при этом оставшийся в амбаре донный осадок предварительно перед его извлечением из амбара смешивают, например с помощью бульдозера, с адсорбентом, в качестве которого используют речной песок в объеме, равном объему оставшегося в амбаре донного осадка, при этом объем донного осадка - Vдо рассчитывают по разности:A distinctive feature of the proposed method for the elimination of open sludge pits with the extraction, disposal and disposal of sludge waste, namely floating sludge. of the water phase and bottom sediment, consists in the fact that at the beginning the deepest place (the place with the smallest thickness of the bottom sediment) is determined in the sludge barn, where the suction nozzles of two pumps are installed: one for pumping out the settled aqueous phase, the other for pumping out a highly viscous floating sludge, while at the end of the suction pipe of the pump for pumping the aqueous phase there is a device that eliminates secondary contamination of the pumped water by the components of the bottom sediment and floating oil sludge, and the pump at the suction pipe while pumping out floating oil sludge there is a filter that prevents solid particles from entering the pump, while pumping liquid oily waste from the sludge pit starts with pumping out the aqueous phase, which is sent to the buffer tank without any additional purification for its subsequent use instead of fresh water in various technological processes, for example, for the preparation of drilling fluids or fluids for killing wells, and floating oil sludge deposited on the surface of the bottom sediment in order to more fully extracts from the sludge pit with another pump are preheated with steam to 45-60 ° C using a mobile unit (PPU) for this purpose, used in the oil and gas industry for dewaxing (steaming) of wells or in the Ministry of Emergencies for heating premises, while floating steam-heated oil sludge is pumped into oil spreaders and delivered to an oil treatment unit, where it is used as an absorbent for trapping volatile oil components or pumped into crude oil in front of a preliminary dewatering tank driving, while the injected volume of floating oil sludge should not exceed 1-2% of the volume of crude oil entering the pre-dewatering tank, while the bottom sediment remaining in the barn is previously mixed, for example with a bulldozer, with an adsorbent in the quality of which river sand is used in a volume equal to the volume of bottom sediment remaining in the barn, while the volume of bottom sediment - V to is calculated by the difference:
где Vшa - объем накопленных в открытом амбаре нефтесодержащих отходов, м3, a Vн2o и Vпш, соответственно, объемы откаченной из шламового амбара водной фазы и плавающего нефтешлама, м3, при этом процесс перемешивания донного осадка с адсорбентом осуществляют до превращения в амбаре липкого донного осадка в рыхлую массу - систему-I.where V шa is the volume of oil-containing waste accumulated in an open barn, m 3 , a V Н2o and V пш , respectively, the volumes of the aqueous phase pumped out from the sludge barn and the floating oil sludge, m 3 , while the process of mixing the bottom sediment with the adsorbent is carried out until barn of sticky bottom sediment in loose mass - system-I.
В амбаре в результате перемешивания донного осадка и песка происходит адсорбционное и адгезионное связывание осмолившихся нефтепродуктов на развитой поверхности зерен песка, а влажность (содержание воды) такой системе в результате «разбавления» донного осадка песком, а также вытеснение воды из объема системы-1 на гидрофобизированную поверхность песка, с которой более интенсивно происходит ее испарение, что способствует снижению влажности рыхлой системы-1, которая в отличие от мазеобразного донного осадка без налипания просеивается через металлическую сетку с 5 мм размером ячейки, что позволяет при ее извлечении из шламового амбара, например, с помощью ковшового крана, одновременно производить с помощью грохота, применяемого для фракционирования по размеру раздробленных пород, одновременно производить выделение из системы-1 более крупных частиц твердой фазы и мусора.In the barn, as a result of mixing of the bottom sediment and sand, adsorption and adhesive bonding of resinous oil products takes place on the developed surface of sand grains, and the moisture (water content) of such a system as a result of “dilution” of the bottom sediment with sand, as well as the displacement of water from the volume of system-1 to hydrophobized the surface of sand, with which its evaporation occurs more intensively, which helps to reduce the moisture content of the loose system-1, which, unlike the oily-like bottom sediment, is sifted through cutting a metal mesh with a 5 mm mesh size, which allows, when removing it from the sludge pit, for example, using a bucket crane, simultaneously using a screen used to fractionate the size of the crushed rocks, simultaneously extracting larger particles of solid phase and debris.
При этом важно отметить, что выделяемые из рыхлой системы-1 более крупные частицы твердой фазы и мусор очищаются в процессе перемешивания с песком от налипшего на них нефтепродукта, что позволяет их утилизировать вместе с другими инертными отходами для засыпки амбаров при их ликвидации,It is important to note that the larger solid particles and debris released from the loose system-1 are cleaned during mixing with sand from the oil adhering to them, which allows them to be disposed of with other inert waste to fill the barns during their disposal,
Рыхлую, нефтесодержащую систему-1 с влажностью (обводненностью), не превышающей 10 вес.%, утилизируют после ее предварительного обезвреживания путем перемешивания с негашеной известью, при этом отличительная особенность предлагаемого способа состоит в том, что для каждого заданного объема обезвреживаемой системы-1 (Vсистема-1), в м3, необходимое количество негашеной извести (РСаО), в кг, рассчитывают по формуле:Loose, oil-containing system-1 with a moisture content (water cut) not exceeding 10 wt.% Is disposed of after its preliminary neutralization by mixing with quicklime, and a distinctive feature of the proposed method is that for each given volume of the neutralized system-1 ( V system-1 ), in m 3 , the required amount of quicklime (P CaO ), in kg, is calculated by the formula:
где коэффициент 3,1 - стехиометрическое соотношение реагируемых масс оксида кальция и воды, a(н2о) - содержание воды в заданном объеме системе-1, в вес.%, в заданном объеме обезвреживаемой системы-1, при этом в предлагаемом способе продолжительность перемешивания данной системы с негашеной известью увеличивают практически на порядок.where the coefficient 3.1 is the stoichiometric ratio of the reacted masses of calcium oxide and water, a ( H2o ) is the water content in a given volume of system-1, in wt.%, in a given volume of neutralized system-1, while in the proposed method the duration of mixing of this systems with quicklime are increased by almost an order of magnitude.
Как известно, химическая реакция между оксидом кальция и водой сопровождается выделением значительного количества тепла и образованием микрочастиц гидроокиси кальция - Са(ОН)2, при этом, если в процессе обезвреживания системы-I химическая реакция между оксидом кальция и водой с образованием гидроокиси кальция происходит достаточно быстро (в течение 1-3 минут), то для достижения равномерного распределения микрочастиц гидроокиси кальция между зерен речного песка, покрытых адсорбционными и адгезионными слоями окисленного нефтепродукта, время перемешивания должно быть более продолжительным.As you know, the chemical reaction between calcium oxide and water is accompanied by the release of a significant amount of heat and the formation of calcium hydroxide microparticles - Ca (OH) 2 , while if during the neutralization of system-I a chemical reaction between calcium oxide and water with the formation of calcium hydroxide occurs quickly (within 1-3 minutes), in order to achieve a uniform distribution of calcium hydroxide microparticles between river sand grains coated with adsorption and adhesive layers of oxidized oil product, stirring should be longer.
Увеличение времени перемешивания обезвреживаемой системы необходимо еще и для того, чтобы произошла химическая реакция между углекислым газом воздуха и гидроокисью кальция с образованием на поверхности зерен песка прочных оболочек из карбоната кальция - СаСО3, что повышает эффективность процесса обезвреживания системы-I, превращая ее в практически безводный, порошкообразный продукт, который в отличие от речного песка обладает гидрофобными свойствами.An increase in the mixing time of the neutralized system is also necessary in order for a chemical reaction to occur between carbon dioxide of air and calcium hydroxide with the formation of durable shells of calcium carbonate - CaCO 3 on the surface of sand grains, which increases the efficiency of the process of neutralizing system-I, turning it into practically an anhydrous, powdery product that, unlike river sand, has hydrophobic properties.
В табл.1 приведены экспериментальные данные процесса обезвреживания предлагаемым способом модельных систем-1 с влажностью (содержанием воды) от 2,5 до 32,5 вес.%, полученных перемешиванием равных объемов песка и отобранных из амбара проб донного осадка с обводнением от 5 до 65 вес %.Table 1 shows the experimental data on the neutralization process of the proposed method of model systems-1 with humidity (water content) from 2.5 to 32.5 wt.%, Obtained by mixing equal volumes of sand and bottom sediment samples taken from the barn with watering from 5 to 65 weight%.
В каждой серии опытов исходя из содержания в заданном объеме системы-1 воды, по формуле (1) рассчитывали количество негашеной извести, необходимое для обезвреживания заданного объема системы-1, продолжительность перемешивания, необходимая для завершения данного процесса, оценивали по времени перемешивания при котором прекращается увеличение объема образующегося обезвреженного продукта.In each series of experiments, based on the content of water in a given volume of system-1, the amount of quicklime required to neutralize a given volume of system-1 was calculated using formula (1), the mixing time required to complete this process was estimated from the mixing time at which an increase in the volume of the resulting neutralized product.
Как следует из данных, приведенных в табл.1, в каждой серии опытов для завершения процесса обезвреживания негашеной известью системы-1, при колебании воды в системе-1 от 2,5 до 32,5 вес.%.%, время перемешивания должно быть не менее 20 мин, при этом объем обезвреженного продукта в зависимости от содержания в системе-1 воды и количества добавляемой негашеной извести увеличивался по-разному. Так, для систем-1 с содержанием воды от 2,5 до 10,2 вес.% объем обезвреженного продукта увеличивался примерно в 1-2 раза, а при содержании воды в системы-1 от 20,5 до 32,5 вес.% объем обезвреженного продукта увеличивался более чем в 3 раза.As follows from the data given in Table 1, in each series of experiments to complete the process of neutralizing quicklime of system-1, with water fluctuating in system-1 from 2.5 to 32.5 wt.%, The mixing time should be not less than 20 minutes, while the volume of the neutralized product, depending on the water content in system-1 and the amount of quicklime added, increased differently. So, for systems-1 with water content from 2.5 to 10.2 wt.%, The volume of neutralized product increased by about 1-2 times, and with water content in systems-1 from 20.5 to 32.5 wt.% the volume of neutralized product increased by more than 3 times.
Из данных табл.1 нетрудно рассчитать, что при использовании предлагаемого способа обезвреживания донных осадков, предварительно переведя их в систему-1 с содержанием воды не более 10 вес.%, для обезвреживания 1 м3 такой нефтесодержащей системы расход негашеной извести будет колебаться в пределах 80-300 кг, в то время как для обезвреживания известным способом 1 м3 донных осадков, обводненность которых, как уже отмечалось, колеблется в пределах 20-50 вес.%, расход негашеной извести может доходить до 1000 кг и более, что, по экономическим соображением, делает такой способ обезвреживания донных осадков неприемлемым.From the data of Table 1, it is easy to calculate that when using the proposed method of decontamination of bottom sediments, having previously transferred them to system-1 with a water content of not more than 10 wt.%, For the neutralization of 1 m 3 of such an oil-containing system, the rate of quicklime will fluctuate within 80 -300 kg, while for decontamination in a known manner 1 m 3 of bottom sediment, the water content of which, as already noted, ranges from 20-50 wt.%, The consumption of quicklime can reach up to 1000 kg or more, which, according to economic consideration d barks this method of neutralization of bottom sediments unacceptable.
Поэтому, если по ряду причин в шламовом амбаре, после извлечения из него водной фазы и плавающего нефтешлама, содержание воды в системе-1, образующейся при перемешивании донного осадка с равным объемом песка, будет превышать более 10 вес.%, то необходимо в такую систему, до ее извлечения из амбара, дополнительно добавлять речной песок до тех пор, пока содержание воды в системе-1 не снизится до величины ниже 10 вес.%.Therefore, if for several reasons in the sludge barn, after extracting the aqueous phase and the floating oil sludge from it, the water content in system-1 formed by mixing the bottom sediment with an equal volume of sand will exceed more than 10 wt.%, Then it is necessary in such a system , before removing it from the barn, add river sand additionally until the water content in system-1 drops to below 10 wt.%.
Реализацию предлагаемого способа обезвреживания системы-1 путем ее перемешивания с негашеной известью осуществляют в вращающейся емкости автобетоносмесителя, объем которой во избежание потерь обезвреживаемого продукта, связанного с увеличении его объема, должен в два раза превышать объем загружаемой в нее системы-1, при этом время перемешивания системы-1 с негашеной известью должно быть не менее 20 мин, что обеспечивается процессом передвижения автобетоносмесителя от шламового амбара, где в его вращающуюся емкость загружают систему-1 с известым содержанием воды (определяемое весовым экспресс- методом) в объеме, равном 1\2 объема вращающейся емкости, и рассчитанное по формуле (1) необходимое количество негашеной извести, до пункта приема сухого, обезвреженного порошкообразного, гидрофобного продукта, пригодного для использования в дорожном строительстве, или в качестве гидроизолирующего материала при сооружении различных технологических площадок.Implementation of the proposed method for the neutralization of system-1 by mixing it with quicklime is carried out in a rotating container of a concrete mixer, the volume of which should be twice as much as the volume of system-1 loaded into it in order to avoid losses of the neutralized product due to an increase in its volume, while the mixing time system-1 with quicklime should be at least 20 minutes, which is ensured by the movement of the mixer truck from the sludge pit, where system-1 is loaded into its rotating tank the known water content (determined by express weight method) in a volume equal to 1 \ 2 of the volume of the rotating tank, and the required amount of quicklime calculated by formula (1), to the point of reception of a dry, neutralized powdery, hydrophobic product suitable for use in road construction , or as a waterproofing material in the construction of various technological sites.
Такой сухой порошкообразный, обезвреженный гидрофобный продукт, предварительно расфасованный в 30 кг мешки из прочной полипропиленовой ткани, вместо мешков, заполненных песком, может более эффективно использоваться при экстренной защите жилых и прочих объектов от их подтопления паводковыми водами.Such a dry, powdery, neutralized hydrophobic product, pre-packaged in 30 kg bags made of durable polypropylene fabric, instead of bags filled with sand, can be more effectively used for emergency protection of residential and other objects from flooding by flood waters.
Claims (3)
где Vша - объем накопленных в амбаре нефтесодержащих шламов, м3;
Vпш - объем откаченного из амбара плавающего нефтешлама, м3,
при этом процесс перемешивания донного осадка с адсорбентом осуществляют до тех пор пока в амбаре липкий донный осадок не превратится в рыхлую систему-1 способную без налипания просеиваться через металлическую сетку с 5 мм размером ячейки, что позволяет извлекать ее из амбара ковшовым краном и производить выделение из системы-1 на грохоте различный мусор и включения твердой фазы размером более 5 мм, при этом выделяемая твердая фаза и мусор в процессе их перемешивания с адсорбентом очищаются от прилипших нефтепродуктов, что позволяет их утилизировать вместе с другими инертными для окружающей природной среды отходами, используемыми при засыпке ликвидируемых шламовых амбаров.2. The method according to claim 1, characterized in that the bottom sediment before it is removed using earthmoving equipment in the barn is mixed with an adsorbent, which is used river sand in an amount equal to the volume of bottom sediment remaining in the barn, the volume of which is determined by the difference:
where V ша - the amount of oil-containing sludge accumulated in the barn, m 3 ;
V PSH - the volume of floating oil sludge pumped from the barn, m 3 ,
the process of mixing the bottom sediment with the adsorbent is carried out until the sticky bottom sediment in the barn turns into a loose system-1 capable of sifting through a metal mesh with a 5 mm mesh size without sticking, which makes it possible to remove it from the barn with a bucket crane and to isolate it from system-1 on the screen, various debris and inclusions of the solid phase larger than 5 mm, while the separated solid phase and debris are cleaned of adhering oil products during their mixing with the adsorbent, which allows them to lysing together with other inert for the environment waste used in backfilling liquidated sludge pits.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150443/13A RU2470721C2 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010150443/13A RU2470721C2 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010150443A RU2010150443A (en) | 2012-06-20 |
| RU2470721C2 true RU2470721C2 (en) | 2012-12-27 |
Family
ID=46680591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010150443/13A RU2470721C2 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2470721C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0353034A2 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | Hydrovac International Limited | Method and apparatus for draining waste pits |
| RU2109031C1 (en) * | 1994-08-10 | 1998-04-20 | Акционерное общество "Юганскнефтегаз" | Method of restoring earth reservoirs |
| RU2213121C1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-09-27 | Федорив Любомир Васильевич | Oil slime storehouse restoration method |
-
2010
- 2010-12-08 RU RU2010150443/13A patent/RU2470721C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0353034A2 (en) * | 1988-07-25 | 1990-01-31 | Hydrovac International Limited | Method and apparatus for draining waste pits |
| RU2109031C1 (en) * | 1994-08-10 | 1998-04-20 | Акционерное общество "Юганскнефтегаз" | Method of restoring earth reservoirs |
| RU2213121C1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-09-27 | Федорив Любомир Васильевич | Oil slime storehouse restoration method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010150443A (en) | 2012-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3586624A (en) | Waste disposal method and system | |
| CN105107824B (en) | A kind of oilfield drilling discarded object method for innocent treatment | |
| US9327326B2 (en) | Geopolymer additives and methods of use for treatment of fluid fine tailings | |
| RU2125039C1 (en) | Humin concentrate, method of its preparing, devices for electrochemical preparing humin concentrate (variants), method of water treatment from impurities, method of dehydration of viscous-flowing media, method of detoxication of organic compounds, method of utilization of sewage, method of making soil from natural and artificial grounds and recovery of fertility of degraded soils, method of composting organic waste, method of utilization of tap water sediments | |
| RU2631391C2 (en) | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture | |
| RU2508170C1 (en) | Method of drilling wastes reclamation | |
| RU2526983C2 (en) | Recultivation of slurry reservoirs of bleached sulphate cellulose manufacturers | |
| RU2656379C1 (en) | Method for processing of drilling sludge | |
| RU2520145C1 (en) | Man-made peaty soil for reclamation of oil-contaminated and disturbed lands | |
| RU2617693C1 (en) | Method for product manufacture from production and consumption waste, and product made from production and consumption waste (versions) | |
| RU2388706C2 (en) | Sludge treatment method | |
| RU2470721C2 (en) | Method of eliminating slime pits and recovery of oil-bearing wastes | |
| RU2390604C1 (en) | Method for production of anti-filtration screen | |
| US20080251462A1 (en) | Decontamination Process and System | |
| RU2378233C2 (en) | Lime fertiliser production method | |
| RU2646882C2 (en) | Method for ground production in sludge decantation and subsequent reclamation | |
| Pensaert | The remediation of the acid tar lagoons, Rieme, Belgium | |
| US4251362A (en) | Method of, products and devices for processing polluting materials such in particular as hydrocarbons cast up by the sea, waste sludges | |
| RU2520146C1 (en) | Man-made soil obtained by thermal treatment for reclamation of disturbed lands | |
| RU2421289C2 (en) | Method of preparing slimes | |
| RU2379137C1 (en) | Drilling returns sterilisation method | |
| KR101313853B1 (en) | Method for stabilizing mine waste aggregate yard using coal ash | |
| RU2633397C1 (en) | Method of recultivation of objects providing negative effects on environment | |
| JP6631945B2 (en) | Purification promoting material for oil-contaminated soil and purification treatment method using the same | |
| Alvarez-Guerra et al. | Sustainable management options and beneficial uses for contaminated sediments and dredged material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131209 |