RU2574745C2 - Способ очистки нефтезагрязненного грунта - Google Patents
Способ очистки нефтезагрязненного грунта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574745C2 RU2574745C2 RU2013157477/13A RU2013157477A RU2574745C2 RU 2574745 C2 RU2574745 C2 RU 2574745C2 RU 2013157477/13 A RU2013157477/13 A RU 2013157477/13A RU 2013157477 A RU2013157477 A RU 2013157477A RU 2574745 C2 RU2574745 C2 RU 2574745C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- soil
- wells
- contaminated soil
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 16
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 16
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 14
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 abstract 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 9
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 244000144980 herd Species 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов. При осуществлении способа очистки нефтезагрязненного грунта сооружают сетку нагнетательных скважин. Нагнетательные скважины выполняют глубиной ниже залегания загрязненного грунта. Сооружают сетку откачивающих скважин. Откачивающие скважины расположены в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин. Подают через нагнетательные скважины жидкость для очистки и диоксид углерода. Откачивают и разделяют водонефтяную эмульсию. Возвращают условно очищенную воду в технологический цикл. В качестве жидкости для очистки используют карбонизированную воду. Обеспечивается повышение эффективности очистки грунта без внесения в природные среды химических средств. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области очистки грунтов от нефтепродуктов.
Известны способы очистки почвы, загрязненной нефтепродуктами, включающие отбор загрязненной почвы с последующей очисткой и возвратом на место отбора. Например, способ очистки почвы, загрязненной нефтепродуктами (патент РФ №2309808), по которому отобранную с загрязненного участка почву пропаривают с добавлением соды и поверхностно-активных веществ. Пропаренную почву смешивают с торфом и удобрениями, после чего добавляют в полученную смесь нефтеокисляющие аэробные микроорганизмы и подготовленную смесь помещают в биобарабан, в котором осуществляют обработку смеси при постоянном ее перемешивании с добавлением подогретого воздуха, поддерживая температуру обрабатываемой смеси не ниже 16°C в течение 1-2 суток. После этого смесь удаляют из барабана и выдерживают в гуртах в течение 2-3 месяцев, после чего осуществляют возврат обработанной почвы.
Недостатком способа является необходимость использования соды и ПАВ, а также высоких температур.
Известен способ очистки загрязненного нефтью и/или нефтепродуктом грунта (патент РФ №2295402). Согласно способу место загрязнения локализуют обвалованием, а в подстилающий водоносный слой под напором подают воду с интенсивностью, обеспечивающей в месте загрязнения поднятие уровня грунтовой воды с вымываемой из грунта нефтью и/или нефтепродуктом на его дневную поверхность. После чего нефть и/или нефтепродукт удаляют с дневной поверхности. Воду в подстилающий водоносный слой под напором подают посредством гидрозавесы, выполненной в виде канавы, расположенной вдоль обвалования с ее наружной по отношению к месту загрязнения стороны и гидравлически сообщенной с подстилающим водоносным слоем. Канаву заполняют водой до уровня, превышающего уровень дневной поверхности грунта места загрязнения и уровень жидкой фазы на этом месте загрязнения и обеспечивающего в месте загрязнения изменение направления движения жидкой фазы в подстилающем водоносном слое на противоположное. Канаву по длине разделяют на участки перемычками, обеспечивающими возможность создания перепада уровней воды между смежными участками канавы. Дополнительно осуществляют подачу воды под напором в подстилающий водоносный слой путем ее закачки, по меньшей мере, через одну скважину, выполненную в средней части места загрязнения с площадки, образованной насыпью и/или возвышенным участком рельефа.
Недостатком известных способов является невозможность их применения для реабилитации глубоко залегающих нефтезагрязненных грунтов и подземных вод, подземных нефтяных скоплений, а также привнесение в природные среды не свойственных им реагентов.
Известен способ комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель (патент РФ №2331489). Для осуществления способа на подлежащей рекультивации территории производят оконтуривание загрязненных участков дренажными канавами и приемными шурфами, сбор с поверхности участков, частично из загрязненного грунта в шурфы «обратной» эмульсии, транспортировку ее из шурфов в очистную установку, разделение в ней эмульсии на составляющие и повторное их использование. На последующем этапе рекультивации участка в частично очищенный грунт устанавливают перфорированные трубы и под давлением подают в них горячую воду. Вымываемую из грунта эмульсию также собирают в приемные шурфы и транспортируют в очистную установку, где под воздействием аэрации горячим воздухом и вибрации разделяют на составляющие. Заключительная стадия работ включает проведение на очищенных землях биологической рекультивации.
Недостатком указанного технического решения является использование высоких температур (горячая вода, горячий воздух), сложность и малая эффективность процесса.
Наиболее близким к заявляемому является способ очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод, реализованный по полезной модели РФ №129521. Сооружение очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод включает сетку нагнетательных скважин глубиной ниже залегания загрязненного грунта, трубопроводы подвода воды к нагнетательным скважинам, отводы удаляемой жидкости к отстойнику-накопителю, сетку эксплуатационных скважин, расположенных в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин, соединенных трубопроводом отвода воды с отстойником-накопителем, коллектор перехвата грунтовых вод вблизи уреза воды водного объекта, соединенный трубопроводом отвода воды с отстойником-накопителем. Раствор технического моющего средства от нагнетательной скважины фильтруется в грунте, пропитанном нефтепродуктами, вытесняя нефтепродукты к эксплуатационным скважинам. Водонефтяная эмульсия откачивается вакуумным насосом из эксплуатационных скважин и подается в отстойник-накопитель, в котором осаждаются взвешенные вещества и удаляются на обезвоживание на шламовые площадки. Из отстойника-накопителя водонефтяная эмульсия подается в гидрофобный фильтр, в котором отделяются нефтепродукты при фильтровании сквозь слой углеводородной жидкости. Очищенная от нефтепродуктов вода проходит доочистку в электрофлотаторе, после чего в воду добавляют техническое моющее средство до указанной концентрации. Далее цикл повторяется. Часть грунтовых вод, содержащих нефтепродукты, не попавших в эксплуатационные скважины, фильтруются в грунте, перемещаясь по уклону местности в направлении водного объекта установившимся за многие годы путем, затем попадают в коллектор перехвата.
Недостатком указанного технического решения является необходимость использования технического моющего средства, невысокий эффект отмыва грунта водой за счет фильтрования воды в порах грунта, заполненных нефтепродуктами.
Задачей изобретения является разработка способа очистки нефтезагрязненного грунта с достижением следующего технического результата - повышение эффективности очистки грунта без внесения в природные среды химических средств.
Указанная задача решается тем, что в способе очистки нефтезагрязненного грунта, включающем сооружение сетки нагнетательных скважин глубиной ниже залегания загрязненного грунта, сетку откачивающих скважин, расположенных в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин, подачу через нагнетательные скважины жидкости для очистки, откачку и разделение водонефтяной эмульсии, возвращение условно очищенной воды в технологический цикл, согласно изобретению очистку грунтов осуществляют закачиванием в пласт карбонизированной воды, получаемой растворением диоксида углерода СО2 в воде, с дополнительной подачей диоксида углерода через нагнетательные скважины.
Вода после промывки грунтов откачивается на поверхность и направляется в систему прудов-отстойников, откуда, после отделения пленочных и эмульгированных нефтепродуктов и механической взвеси, возвращается в технологический цикл.
На фиг.1 показана технологическая схема очистки нефтезагрязненных грунтов, на фиг.2 - система нагнетательных и откачивающих скважин, на фиг.3 показана эффективность отмыва грунта (Сн/пр=10%) с использованием природной (1) и карбонизированной (содержание СО2 0,3%) воды (2), на фиг.4 показана эффективность доотмыва грунта от остаточного содержания нефтепродуктов с использованием природной воды (1), воды с продувкой воздуха (2), карбонизированной воды (3) и карбонизированной воды с продувкой СО2 (4), на фиг.5 показано остаточное содержание нефтяных углеводородов в грунте.
Технологическая схема состоит из системы нагнетательных и откачивающих (депрессионных) скважин и системы оборотного водоснабжения технологических циклов.
Схема включает блок 1 подготовки (газирования) воды, дожимной насос 2, нагнетательные скважины 3, откачивающие (депрессионные) скважины 4, сепаратор 5, систему прудов-отстойников 6.
Способ очистки осуществляется следующей последовательностью операций.
Первым этапом реабилитации нефтезагрязненных грунтов на уровне водоносного горизонта является ликвидация линзы нефтепродуктов путем откачки углеводородного слоя. Наиболее эффективной является откачка системой спаренных скважин (Фокина, Л.М. Формирование природно-техногенных систем нефтегазовых комплексов. Комплексный мониторинг и оптимальные технологии минимизации экологического ущерба: автореф. дис. доктора геолого-минерал. наук. - М., 2007. - 38 с.), позволяющей раздельно откачивать нефтепродукт и воду из водоносного горизонта.
После извлечения основной массы нефтяных углеводородов из подземного скопления проводится второй этап - очистка грунтов и подземных вод.
В загрязненный пласт через нагнетательные скважины 3 при помощи дожимного насоса 2 подают карбонизированную воду, получаемую растворением диоксида углерода СО2 в воде в блоке 1 подготовки воды.
Для промывки грунтов, загрязненных нефтепродуктами, используют карбонизированную воду, получаемую растворением диоксида углерода СО2 в воде и закачиваемую в пласт для вытеснения из него нефтеуглеводородов (НУВ). При контакте карбонизированной воды с НУВ молекулы CO2 диффундируют, разрыхляют пленки тяжелых НУВ на поверхности зерен породы, делают их подвижными, что приводит к более эффективной очистке грунтов и увеличению количества извлекаемых НУВ.
Воду после промывки грунтов через откачивающие (депрессионные) скважины 4 откачивают на поверхность и подают в сепаратор 5. Углекислый газ возвращают в блок 1 подготовки воды.
Эмульсию воды с нефтеуглеводородами направляют в систему прудов-отстойников, откуда, после отделения пленочных и эмульгированных нефтепродуктов и механической взвеси, условно очищенную воду возвращают в технологический цикл. Для ускорения разделения эмульсии в первый отстойник через распределительные решетки подают углекислый газ.
Углекислый газ, присутствующий в промывных водах, способствует лучшему разделению водно-нефтяной эмульсии, выполняя роль флотатора для углеводородных частиц.
Оценку эффективности применения карбонизированной воды и углекислого газа для извлечения нефтепродуктов из нефтезагрязненных грунтов проводили по результатам выделения свободных НУВ из межпорового пространства и доотмыва от нефтепродуктов, сорбированных мелкодисперсной фракцией грунта. Проводили лабораторное исследование модельных образцов и образцов кернов грунта, загрязненных НУВ в районе южного промышленного узла, отобранных на участке левобережья р. Белой. Значение каждой точки на фиг.3-5 получено путем усреднения данных пятнадцати параллельных экспериментов.
Установлено, что использование карбонизированной воды увеличивает эффективность доотмыва НУВ, составляющих пленку на поверхности твердых частиц грунта, на 7-10% по сравнению с природной водой. Дополнительное поступление в зону доотмыва потока воздуха или углекислого газа увеличивает эффективность удаления из грунтов прочно связанных НУВ до 13 и 30% соответственно по сравнению с природной водой.
На фиг.4 приведены кривые, полученные при доотмыве пленочных НУВ из грунта после вытеснения свободных НУВ из порового пространства, на фиг.5 - остаточное содержание нефтепродуктов в грунте. Нулевой эффект был получен с природной водой. Максимальный эффект был получен с использованием углекислого газа. Увеличение количества выделенного нефтепродукта при пропускании через грунт потока воздуха свидетельствует о влиянии скорости водного потока. Лучший результат получен при использовании карбонизированной воды с дополнительной подачей диоксида углерода.
При проведении эксперимента было установлено, что пропускание углекислого газа через водонефтяную эмульсию, получаемую в результате промывки грунта, значительно (в 60 раз) увеличивает скорость ее расслоения.
Claims (1)
- Способ очистки нефтезагрязненного грунта, включающий сооружение сетки нагнетательных скважин глубиной ниже залегания загрязненного грунта, сетку откачивающих скважин, расположенных в шахматном порядке относительно нагнетательных скважин, подачу через нагнетательные скважины жидкости для очистки, откачку и разделение водонефтяной эмульсии, возвращение условно очищенной воды в технологический цикл, отличающийся тем, что очистку грунтов осуществляют закачиванием в пласт карбонизированной воды, получаемой растворением диоксида углерода СО2 в воде, с дополнительной подачей диоксида углерода через нагнетательные скважины.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157477/13A RU2574745C2 (ru) | 2013-12-24 | Способ очистки нефтезагрязненного грунта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013157477/13A RU2574745C2 (ru) | 2013-12-24 | Способ очистки нефтезагрязненного грунта |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013157477A RU2013157477A (ru) | 2015-06-27 |
| RU2574745C2 true RU2574745C2 (ru) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2700445C1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-09-17 | Акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" | Способ очистки нефтесодержащих донных отложений |
| RU2752983C1 (ru) * | 2020-10-27 | 2021-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ очистки нефтезагрязненного грунта с применением высоконапорной технологии |
| RU2758093C2 (ru) * | 2016-08-25 | 2021-10-26 | Доранова Ой | Модульная система для рекультивационной обработки загрязненного подземного слоя и соответствующий способ |
| RU2792986C1 (ru) * | 2022-08-27 | 2023-03-28 | Валерий Васильевич Пивень | Способ очистки загрязненного нефтепродуктами поверхностного почвогрунта |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB865134A (en) * | 1959-02-16 | 1961-04-12 | Oil Recovery Corp | Method of recovering oil |
| RU2119580C1 (ru) * | 1997-06-16 | 1998-09-27 | Закрытое акционерное общество "Интойл" | Способ разработки нефтяной залежи |
| RU2309808C2 (ru) * | 2005-12-06 | 2007-11-10 | Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК" | Способ очистки почвы, загрязненной нефтепродуктами |
| RU129521U1 (ru) * | 2012-11-27 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Сооружение очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод |
| RU2490440C1 (ru) * | 2012-09-11 | 2013-08-20 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ добычи нефти |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB865134A (en) * | 1959-02-16 | 1961-04-12 | Oil Recovery Corp | Method of recovering oil |
| RU2119580C1 (ru) * | 1997-06-16 | 1998-09-27 | Закрытое акционерное общество "Интойл" | Способ разработки нефтяной залежи |
| RU2309808C2 (ru) * | 2005-12-06 | 2007-11-10 | Закрытое акционерное общество "КОМПОМАШ-ТЭК" | Способ очистки почвы, загрязненной нефтепродуктами |
| RU2490440C1 (ru) * | 2012-09-11 | 2013-08-20 | Государственный научный центр Российской Федерации - федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ добычи нефти |
| RU129521U1 (ru) * | 2012-11-27 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Сооружение очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2758093C2 (ru) * | 2016-08-25 | 2021-10-26 | Доранова Ой | Модульная система для рекультивационной обработки загрязненного подземного слоя и соответствующий способ |
| RU2700445C1 (ru) * | 2019-03-05 | 2019-09-17 | Акционерное общество "Газпромнефть-Омский НПЗ" | Способ очистки нефтесодержащих донных отложений |
| RU2752983C1 (ru) * | 2020-10-27 | 2021-08-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ очистки нефтезагрязненного грунта с применением высоконапорной технологии |
| RU2792986C1 (ru) * | 2022-08-27 | 2023-03-28 | Валерий Васильевич Пивень | Способ очистки загрязненного нефтепродуктами поверхностного почвогрунта |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4848460A (en) | Contained recovery of oily waste | |
| CA2800773C (en) | Remediation of slurry ponds | |
| CA2800772C (en) | Floating wicks for slurry consolidation | |
| CN102615074A (zh) | 一种储罐清洗处理装置及方法 | |
| KR20130011268A (ko) | 비점오염 여과형 침투도랑 정화장치 | |
| CN202555562U (zh) | 一种储罐清洗处理装置 | |
| CN111097787A (zh) | 用于修复污染土壤及地下水的方法 | |
| KR101294208B1 (ko) | 트리 필터 박스 | |
| CN103100558B (zh) | 生物辅助式气动破裂和三相真空抽吸土壤修复装置和方法 | |
| RU2574745C2 (ru) | Способ очистки нефтезагрязненного грунта | |
| Powter et al. | Review of oil sands tailings technology options | |
| RU2629786C1 (ru) | Способ очистки непроточных водоёмов в условиях непрерывного поступления нефтепродуктов | |
| KR20150098798A (ko) | 수압파쇄에 의한 오염수의 처리 시스템 및 처리방법 | |
| RU129521U1 (ru) | Сооружение очистки нефтезагрязненных грунтов и грунтовых вод | |
| RU2331488C1 (ru) | Способ очистки загрязненного нефтью и нефтепродуктами грунта и система сооружений для его реализации | |
| Alizade | Rational use of water resources in the oil industry | |
| RU2744939C2 (ru) | Способ водопонижения нефтезагрязненных грунтов | |
| RU2712692C1 (ru) | Способ очистки грунтовых вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов | |
| RU2620093C2 (ru) | Способ очистки болот от нефти и нефтепродуктов | |
| CN106731179A (zh) | 一种油井污水处理设备 | |
| CN205313286U (zh) | 一种撬装式酸化压裂废水处理系统 | |
| RU66702U1 (ru) | Система для очистки загрязненного нефтью или нефтепродуктом грунта | |
| RU2331489C1 (ru) | Способ комплексной рекультивации нефтезагрязненных земель | |
| RU2238806C1 (ru) | Способ очистки поверхности и подстилающих горных пород от нефтепродуктов | |
| RU2792986C1 (ru) | Способ очистки загрязненного нефтепродуктами поверхностного почвогрунта |