МЕТОДЫ, ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛИЗАЦИИ И СБОРА НЕФТЕПРОДУКТОВ ПРИ АВАРИЙНОМ РАЗЛИВЕ

Стратегия ликвидации нефтяного разлива должна выбираться индивидуально для каждого конкретного случая. При разливе нефти на почву в первую очередь необходимо не допустить попадания нефти и нефтепродуктов в сточные воды, реки и водоемы, которые могут послужить средством переноса загрязнителя. Обычно, если нет уклона, скорость распространения нефти на грунте невелика. Однако при попадании разлившейся нефти в водоемы, и особенно реки скорость распространения нефтепродуктов резко возрастает, вследствие чего возрастает площадь нефтяного загрязнения и соответственно увеличивается масштаб ликвидационных работ.

При попадании нефтепродуктов на поверхность грунта начинается процесс их капиллярного поглощения. На базе трехмерных математических моделей в лаборатории охраны природы ВНИИЖТ была разработана методика приближенного расчета объема изменения загрязненного

грунта во времени при аварийных разливах нефтепродуктов. В табл. 5.8 приведены времена полного поглощение 60 тонн органической жидкости при разливе на поверхность грунтов различного типа. Глинистые грунты практически не поглощают нефтепродукты, скорость поглощения нефтепродуктов песками, супесями и торфом такова, что по прибытии аварийных служб на место разлива на поверхности грунта жидкости не останется [16].

Таблица 5.8

Время поглощения нефтепродуктов в грунтах_

Тип

грунта

По-ри-

сто-

сть

грун

та

Про-ницае-

МО-

стъ

грунта

м2

Время поглощения, мин

Нефт е продукт ы

бензин

дизель-зель-

ное

топли

во

нефть

мазут

масла

Песок

0,35

2 10'“

0,6

2,5

2,7

3,7

9,4

Кварцевый песок

0,25

1 Ю'и

1,3

8,2

8,8

12,0

30,6

Супесь

(10-20%

глины)

0,35

3 10-'" -3 10'13

2,0

6,1

9,6

13,0

33,0

Суглинок

легкий

(20-30%

глины)

0,47

  • 5 10'4
  • -5 10'15

7,6

33,2

36,7

48,3

123,2

Суглинок

средний

(30-40%

глины)

0,35

  • 5 10'
  • -5 10'17

163,0

709,0

761,3

1035,0

2635,0

Суглинок

тяжелый

(40-50%

глины)

0,35

5 Ю'1' -5 10‘18

2151,6

2241,0

2414,0

3266,0

8349,8

Глина

0,20

5 10’18-5 10‘19

  • 15775,
  • 0
  • 28826,
  • 0

3266,0

  • 38481,
  • 0

106762

Торф

0,50

3 10'“ -3 10‘13

0,9

4,0

4,3

5,5

13,9

Технология очистки загрязненных нефтепродуктами железнодорожных территорий (полосы отвода, тракционных путей, труднодоступных мест вблизи локомотивных, вагонных и пассажирских депо) состоит из семи операций:

  • 1) вырезки верхних слоев загрязненного грунта или верхнего строения пути,
  • 2) транспортировка загрязненных грунтов,
  • 3) засыпка нарушенных мест песком и щебнем,
  • 4) накопление грунтов, загрязненных нефтепродуктами, на площадках временного хранения отходов,
  • 5) обезвреживания загрязненных грунтов,
  • 6) разделение очищенных грунтов на фракции,
  • 7) использование чистых фракций для ремонта пути.

На рис. 5.3 представлена структурная схема технологических операций по очистке грунтов и ликвидации экологических последствий загрязнения окружающей среды нефтепродуктами [16].

Технологическая схема очистки территорий, загрязненных

Рис. 5.3 - Технологическая схема очистки территорий, загрязненных

нефтепродуктами

Технологическая операция «локализация» проводится для остановки процесса распространения нефтепродуктов по поверхности грунта, в его толщу и грунтовые воды, исключения или приостановки попадания нефтепродуктов на водосборные площади и в поверхностные водные объекты. Операция «сбор разлившихся нефтепродуктов» необходима для остановки процесса капиллярного поглощения загрязнителя поровым пространством грунта, загрязнения поверхностных водных объектов, грунтовых и подземных вод. «Перекачка нефтепродуктов из поврежденных емкостей» осуществляется для предотвращения возможных проли-bob нефтепродуктов при эвакуации поврежденных емкостей с места аварии. Операция «обезвреживание загрязненных грунтов» проводится для ликвидации экологических последствий, связанных с попаданием нефтепродуктов в окружающую среду. В зависимости от объема разлива, температуры воздуха, вязкости нефтепродукта и типа территории на месте аварии производят вырезку верхнего загрязненного слоя грунта и вывоз его на специальную площадку, где грунт подвергается очистке методом, экономически целесообразным для данных условий. Если территория аварийного разлива нефтепродуктов не относится к рекреационным или водосборным площадям рек, то операцию обезвреживания можно проводить без вырезки грунта на месте аварийного разлива с помощью биопрепаратов или биосорбентов. Заключительная операция — «рекультивация нарушенных земель» — предназначена для полного восстановления плодородия почвы и ландшафта, если это необходимо.

Описанная выше технологическая схема локализации, сбора и ликвидации аварийных последствий позволяет проанализировать эффективность и пригодность технологий и оборудования, производимого российскими и зарубежными компаниями, а также возможность ее использования работниками восстановительных поездов. С 2006 г. в рамках инвестиционного проекта ОАО «РЖД» «Обеспечение экологической безопасности для оперативной ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов» начата поставка для железных дорог оборудования для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов.

При аварийном разливе нефти на месторождениях прежде всего осуществляют ее локализацию путем обвалования загрязненного участка, сооружения запруд, котлованов, ловушек, прудов-отстойников для сбора опасного вещества с помощью строительной техники - бульдозеров и экскаваторов.

При разливе большого количества нефти метод обвалования малоэффективен. В условиях пересеченной местности, на глинистых грунтах с повышенной влажностью обвалование. Кроме того, сопровождается вторичным загрязнением больших объемов грунта.

В последние годы ряд компаний для локализации разливов нефтепродуктов предлагают механические барьеры, представляющие собой металлический каркас, на который натягивают непроницаемый для нефти материал.

При попадании нефтепродуктов в поверхностные водные объекты для предотвращения их дальнейшего распространения применяют боновые заграждения.

При опасности возгорания разлитых нефтепродуктов, особенно легковоспламеняющегося топлива вблизи населенных мест и на дорогах с интенсивным движением, если разлито, принимают меры для уменьшения их испарения. На поверхность разлитой жидкости наносят противопожарную пену или засыпают разлив минеральными адсорбентами.

В нефтедобывающей промышленности и трубопроводном транспорте сбор разлившихся нефти и нефтепродуктов осуществляют методом откачивания. При значительных объемах разлившейся нефти из наиболее глубоких мест скопления углеводородов или из специально вырытых зумифов производят откачку шламовыми насосами в емкости или вакуумными нефтесборщиками на автомобильном шасси.

Глубоко залегающие «линзы» углеводородов, образовавшиеся в результате разливов и в других случаях, откачивают через буровые скважины, вытесняя их методом законтурного заводнения так, как это делают при разработке нефтяных месторождений.

Откачанный продукт или водонефтяную эмульсию отстаивают в емкостях или прудах-накопителях. Иногда при подземном дренаже углеводородов используют различные вилы нефтеразлагаюших бактерий.

Приведенные выше технологии локализации и сбора разлившихся нефти и нефтепродуктов и особенности их применения систематизированы в табл. 5.9.

Способы сбора разлившихся нефтепродуктов на железнодорожном транспорте практически не отличаются от вышеизложенных методов. В дополнении к ним используются перекачка остатков опасного груза из поврежденных емкостей в пригодную, засыпка дисперсным материалом остатков жидкого груза для впитывания им опасного вещества, перепахивание или обработка почвы фрезой после нанесении на ее поверхность биопрепаратов и химических веществ для разложения нефтепродуктов и масел в естественных условиях.

Таблица 5.9

Методы локализации и сбора нефтяных загрязнений с поверхности __грунта_

Метол локализации и сбора

Особенности применения и возможности метода

Механические методы

Обвалование загрязнения, откачка нефти в емкость насосами и вакуум сборниками, установка фоновых заграждений на водотоках

Механические методы относятся к первичным мероприятиям при крупных разливах, требуют наличия строительной техники и резервуаров; проблема очистки почвы при проникновении нефтепродуктов в грунт не решается: насосы и нефтесборники не позволяют собирать вязкие и высоковязкие нефтепродукты в зимнее время года

Физико

химические

методы

Предотвращение возгорания

Применяется при разливе легковоспламеняющихся продуктов и местах, где возгорание опаснее загрязнения почвы, в этом случае изолируют разлив сверху противопожарными пенами или засыпают минеральными сорбентами

Сжигание

Применяется как экстренная мера при угрозе прорыва нефти в полные источники. В зависимости от типа нефти и нефтепродукта таким путем уничтожается большее количество разлива, остальное количество просачивается в почву

Перекачивание неотепродук-тов из поврежденных ци

стерн, откачка

Перекачивание и откачка нефти и нефтепродуктов к первичным мероприятиям при крупных разливах, требуют использования высокопроизводительных насосов и резервуаров

нефти и нефтепродуктов из углублений на поверхности грунта

Вырезка верхнего слоя грунта, загрязненного нефтепродуктами, на площадку для

очистки

Производится бульдозерами, экскаваторами и самосвалами. Из-за невозможности вырезки тонких слоев грунта и наличия углубления применение строительной техники сопровождается вторичным загрязнением грунта и увеличением объема отходов в десятки-сотни раз

Промывка загрязненных

участков грунта высоконапорными струями воды, откачивание и ее очистка

Производится водой давлением 5-10 кг/см — на предварительно обвалованном участке. 'Загрязненная вода откачивается грязевыми насосами и очищается в промывных барабанах или на поверхности шейного участка с применением ПАВ. Промывные воды отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии производится их разделение и очистка

Микробиологическая очистка загрязненных грунтов

Производится только при определенных температурах на специально построенных площадках с асфальтовым или бетонным покрытием. Для повышения скорости разложения нефтепродуктов применяют аэрирование, периодически в грунт вносят удобрения. На широте Москвы микробиологическая очистка занимает 3 и более месяца

Дренирование почвы

Разновидность промывки почвы с помощью дренажных систем может сочетаться с биологическими методами

Экстракция рас 1 норн гелями

Обычно производится в промывных барабанах летучими растворителями с последующей отгонкой их остатков паром. Относится к неэкологичным и пожароопасным способам

Капиллярное лишение пористыми минералами

Адсорбентами или матами из полимерных материалов засыпают или разбрасывают на места разливов нефтепродуктов на сравнительно твердой поверхности (асфальтовые, бетонные, утрамбованном грунте) поглощения нефтепродукта и снижения опасности пожара при разливе легковоспламеняющихся продуктов

Рекультивация

После проведения микробиологической очистки грунт возвращается на прежнее место, проводятся посадки деревьев, кустарников, травосмесей, восстанавливается первоначальный ландшафт местности

Из краткого описания технологий сбора нефти и нефтепродуктов, применяемых в нефтедобывающей промышленности и на трубопроводном транспорте видно, что успешная очистка почвы от углеводородов может базироваться только на комплексе разных технологий. Комплексный подход к проблеме очистки почвы от углеводородов практикуют многие фирмы.

Например, технология фирмы «ЛУКОЙЛ - Пермьнефтеоргсинтез» включает три основных этапа: технический—откачка углеводородов с поверхности, снятие грунта при загрязнении более 2-5 г на 100 г почвы и складирование в отвалы - амбары: биологический - рыхление и аэрирование грунта, выделение и культивирование почвенных микроорганизмов-деструкторов с последующим внесением их вместе с питательной средой в грунт и амбары: фитологический - посев травосмеси. Время очистки по данным вышеназванной фирмы составляет 8-12 мес.

Для откачки нефти из песка фирма «ЛУКОЙЛ - Пермьнефтеоргсинтез» применяет оборудование компании Elastec/American Marine: ским-мерные системы Магнум, боновые заграждения, откачивающие установки PACS 1000 и резинотканевые резервуары быстрой установки. Роторная вакуумная воздуходувка установки PACS 1000 создает разрежение 35 мм рт. ст., ее производительность - 600 м3/ч.

Комплекс оборудования для сбора, переработки и утилизации загрязненных углеводородами грунтов и нефтяных шламов предлагает фирма «ТЭКО-НГ» (Москва). Это оборудование позволяет производить сбор и переработку нефтяных шламов, а также очистку и обезвреживание замазученных грунтов и донных осадков шламонакопителей. Сбор и перекачивание нефтешламов осуществляют пневмопоршневыми насосами, которые обладают высотой самовсасывания до 7м и устойчиво перекачивают шламы вязкостью более 5000 сСт [1]. Производительность оборудования по обезвреженному грунту составляет 2-3 м3/ч по сбору и перекачиванию нефтешламов, плавающих на поверхности воды, - 15-50 м3/ч, а по сбору и перекачиванию донного осадка - 15м3/ч.

НПО «Полет» производит комплексы для сбора и очистки грунтов от углеводородных загрязнений. В состав их оборудования входит нефтесборщик для вакуумной очистки замазученного грунта и сбора различных нефтепродуктов с поверхности грунта.

Мощность дизельного привода 12 кВт, длина всасывающего шланга 20 м, объем резервуара 0,8 м, производительность вакуумного насоса ЗОт/ч, разряжение 0,02 МПа, диапазон вязкости собираемых углеводородов 20-300 Па-с. В комплект входят резинотканевые емкости для нефти и твердой фазы.

Научно-производственная внедренческая фирма «Экология, технологии, оборудование» (НПВФ «ЭТО») производит оборудование для сбора, откачивания и первичной переработки нефтешламов из прудов-накопителей и отстойников различных размеров, а также для очистки загрязненного грунта. Для привода механизмов используется сжатый воздух, что обеспечивает пожаровзрывобезопасность. Разрабатываемые фирмой установки имеют модульное исполнение, что позволяет быстро доставлять их к месту аварийного разлива нефтепродукта.

Для первичного сбора нефти из углублений применяются чаще всего вакуумные сборщики в различном исполнении - как правило, грузовые автомобили вместе со сборной цистерной (так называемые илососы).

Для этих же целей фирма «Вайкома» предлагает ручной вакуумный сборщик Powervac. Воздушный вакуумный насос и сборный бункер монтируются на тележке. Подобное оборудование Mini-vac 11 предлагает компания Elastec/American Marine.

Широкий набор оборудования и материалов для ликвидации разливов нефтепродуктов предлагает ООО «ЭКОсервис-Нефтегаз». Это — перистальтические насосы высокого давления РОЛЛ производительностью 10 м3 для перекачки нефтепродуктов из углублений и ям; боковые заграждения различных типов для локализации разливов на поверхности воды; оборудование для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды; емкости для временного хранения нефтепродуктов различного объема; сорбирующий материал многократного использования «Эко-сорб» и изделия из него; специализированные плавсредства - противо-фильтрационные покрытия для создания временных хранилищ для нефтепродуктов; вспомогательное оборудование (гидропушка для очистки береговой линии, отжимное механическое устройство и др.).

ОАО «НИИ нетканых материалов» предлагает боны, маты, салфетки для сбора разлившихся нефтепродуктов с пола производственных помещений, грунта и поверхности волы. Средства локализации и сбора разлившихся нефтепродуктов изготавливаются из полимерного волокна «Экосорб».

Американская компания «Аргус Лимител» предлагает вакуумный нефтесборщик Powervac. Это портативная вакуумная система, снабженная дизельным двигателем, для удаления пятен разлитой нефти, почвы, загрязненной нефтепродуктами, кусков грязи, ила или шлама с побережий.

Устройство Mini-vac этой же фирмы представляет собой систему, в которой собранная нефть может быть непосредственно перекачана в транспортные емкости без использования емкостей промежуточного хранения. Преимущества системы — высокая производительность 30 т/ч и полная автономность. Для обслуживания установки достаточно двух человек.

Компания Vikomn предлагает оборудование для работ по локализации и сбору нефти и нефтепродуктов на суше, на воде и на заболоченной местности — комплексы для ликвидации последствий аварийных разливов нефти: модельный ряд скиммеров, системы очистки береговой линии и переработки нефтяных шламов. Процесс APEX —это комплекс, выделяющий углеводороды из нефтяных шламов и загрязненных грунтов, а также разрушающий устойчивые нефтяные эмульсии, позволяющий существенно упростить переработку отходов и наиболее устойчивых эмульсий в полезные вещества. Передвижные установки APEX способны перерабатывать в час от 10 до 40 т, а также обрабатывать устойчивые нефтяные эмульсии.

ЗАО «Газтурбо» решает проблему ликвидации нефтяных загрязнений на базе биосредств. Технические средства, производимые ЗАО «Газтурбо», введены в ОСТ Минэнерго, имеют сертификат одобрения Морского и Речного Регистра и другую необходимую разрешительную документацию [1].

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >