Нефтешламы – это отходы, образующиеся на всех этапах добычи, транспортировки и переработки нефти. Они наносят серьёзный вред окружающей среде, так как помимо нефти, глины, песка и воды содержат в составе множество токсичных и ядовитых веществ.

Опасность нефтешламов для окружающей среды

Их относят к веществам 3-го класса опасности, то есть среднего воздействия на окружающую среду. Основной вред, который нефтешламы могут наносить экологии и человеку следующий:

  • Провоцируют у человека и животных возникновение раковых опухолей. В составе нефтешламов имеются вещества, относящиеся ко второму и даже к первому классу опасности. К ним относятся бензапирен, фенантрены, производные пирена.
  • Вызывают нарушения в работе мозга, сердца, печени. Опасность представляют ионы тяжёлых металлов, содержащиеся в нефти и попадающие через пищевые цепи к человеку.
  • Замедляют всхожесть семян и скорость их прорастания. Как свидетельствуют лабораторные исследования, при концентрации нефтешламов 6- 8%, семена вообще не всходят. Надземные части растений на загрязнённых почвах выглядят ослабленными, характеризуются меньшим размером и плохо развитой корневой системой.
  • Живность, обитающую в загрязнённой, даже не очень сильно, нефтешламами земле (кротов, мышей) ждёт крайне незавидная учесть. Ряд соединений нефти накапливается в организмах животных и оказывает мутагенное воздействие, вызывает серьёзные заболевания, бесплодие, влияет на поведение.
    Полностью заполненный нефтешламом природный резервуар

    Полностью заполненный нефтешламом природный резервуар

Виды нефтяных шламов

В зависимости от способов образования и физико-химических свойств остатки нефтепроизводства можно разделить на:

  • Придонные. Они появляются вследствие оседания отходов на дно водоёмов. Обычно подобное случается из-за аварии при добыче «чёрного золота» или его транспортировке.
  • Результат очистки добытой нефти. После скважины она попадает в специальные аппараты, в которых из органической жидкости удаляют механические примеси, соли, твёрдые углеводороды. Это и есть шлам.
  • Остатки, появляющиеся во время бурения скважин с использованием буровых растворов. Шлам ими выносится на поверхность по затрубу и состоит в основном из отделённых долотом частиц породы.
  • Резервуарные. При долгом хранении компоненты нефти взаимодействуют с влагой, воздухом, материалом сосудов. Продукты этого взаимодействия оседают на стенках и дне.
  • Грунтовые. Когда прорывает нефтепровод и его содержимое выплёскивается во вне. Так могут загрязняться обширные площади, тем более если авария произошла в отдалённом районе до которого сложно добраться.
    Транспортировка нефти магистральным трубопроводом

    Транспортировка нефти магистральным трубопроводом

Способы их переработки и утилизации

Переработка нефтешламов может быть осуществлена многими способами, применение того или иного зависит от вида нефтешлама, его состава и других факторов.

Накопление и захоронение в бункерах

Резервуар для отстоя нефтешлама

Резервуар для отстоя нефтешлама

Обычно шлам захоранивают в непосредственной близости от скважины, по окончании ее использования. Это и называется захоронением в бункерах. Должной экологической безопасности не обеспечивает, также для подсыхания нефтяных отходов требуется значительное время. Затягивается и рекультивация земель, отведённых под хранение шлама.

Несмотря на это такая утилизация нефтешламов активно применяется из-за своей доступности, кажущейся простоте и низкозатратности. Иногда её можно назвать оправданной. Имеется в виду захоронение отходов при морском бурении либо в районах с благоприятными геологическими условиями, исключающими проникновение опасных и вредных веществ из бункеров во вне.

Обязательно нужно учитывать изменение со временем химических свойств нефтешлама, он может окислиться и поменять свою консистенцию.

Сжигание в печах и топках

Этот способ тоже довольно часто используется. Основные его этапы:

  1. Освобождение нефтяных отходов от воды. Делают с помощью фильтрации или методом отслаивания.
  2. Загрузка шлама в камеру сгорания. Печь должна быть разогрета т. к. обеднённый нефтепродуктами, с остатками песка и других твёрдых примесей, шлам горит плохо.
  3. Выгрузка того, что остаётся в итоге. Если установка для сжигания нормальная и эксплуатируется по правилам, то остаток представляет гораздо меньшую опасность для экологии.
Следует упомянуть, что такая утилизация нефтешламов требует качественной очистки дыма. Упомянутое требования, к сожалению, далеко не всегда соблюдается.

Использование фильтрации

Переработка нефтешламов указанным способом требует специальных установок, стоимость некоторых из них весьма высока. Помимо этого, нужны большие земельные площади, сам процесс крайне долог. Работа оборудования основана на тепловом воздействии, так как нефть и прочие отходы имеют разную плотность. Основные этапы способа фильтрации нефтешламов следующие:

  1. Отделение нефти от других составляющих шлама с помощью водяного пара.
  2. Прогонка отделённой смеси через трубки с перфорацией.
  3. Перемешивание примесей между собой.
Отделённый от нефтяных составляющих материал может использоваться для строительства дорог либо иных целей.

Отстаивание

Этот метод относится к механическим способам переработки. Основывается он на постепенном разделении нефтяных отходов на фракции под действием гравитационных сил. Для повышения эффективности способа используются специальные реагенты. Процесс очень долгий и требует больших площадей.

По завершении отстаивания получается три слоя:

  • Нефтеэмульсионный. В нём содержится от 60 до 80 процентов нефти.
  • Водоэмульсионный. Помимо воды он заключает от 10 до 15 процентов нефти и немного механических примесей.
  • Нижний осадочный. Высокое, от 70 до 75 процентов содержание механических примесей.
Все, содержащиеся в нефти, вредные и опасные вещества никуда не исчезают, не разлагаются, а лишь переходят в слои, которые по отдельности удобнее использовать.

Комплексные методы с дальнейшей переработкой

Ни один индивидуальный метод не в состоянии решить вопрос утилизации нефтеэмульсионного, водоэмульсионного и осадочного слоёв.

Поэтому всё большее распространение получают комбинированная переработка нефтешлама, комплексные методы т. к. позволяют очищать нефтешламы с различными физическими и химическими свойствами. Состоят либо в разделении отходов на слои и уже отдельную работу с каждым из них, либо в применении поочерёдно способов, каждый из которых действует на один из компонентов нефтешламной смеси.

Современный завод по переработке нефти

Современный завод по переработке нефти, Европа

Из нефтеэмульсионного слоя можно получать товарную нефть. Водоэмульсионный закачивать в нефтеносные слои. Осадочный слой чаще всего выжигают. По своим свойствам он близок к нефтезагрязнённым грунтам.

Переработка осадочного слоя, методом пиролиза позволяет избавиться от большинства токсичных веществ, получить пиролизную смолу и пирогаз.

Прочие экологически чистые способы

Например, очистка нефти от примесей с помощью биологической технологии. Это самый экологичный метод, однако его использование пока ограничивается переработкой нефтешламов, которые возникают при разливе нефти на земле или в водоёмах. Нередко способом пользуются при чистке от нефтяных отходов резервуаров. Сущность биотехнологии заключается в применении микроорганизмов.

Минусы метода:

  1. В зимнее время методом пользоваться нельзя. При минусовых температурах у бактерий замедляются, а то и вовсе останавливаются процессы жизнедеятельности.
  2. Приходится выделять под полигоны значительные земельные площади.
  3. Высокая стоимость биореагентов. Микроорганизмы нужны специальные, которые активно размножаются в особых, очень специфических условиях.

Впрочем, можно перерабатывать нефтепродукты в биореакторах с подогревом. И такие действительно построены. На утилизацию партии шлама у них уходит около двух недель. Повсеместного использования биометод не приобрёл, хотя уже и не воспринимается, как экзотика.

Использование в исходном виде в качестве сырья

Основных направления здесь три:

  • Нефтешламы, как вторичное сырьё в дорожном строительстве. Используется в качестве добавок в асфальтобетонную смесь. Это приводит к увеличению прочностных характеристик дорожного покрытия, снижению его водопоглощения, уменьшению стоимости.
  • Нефтешламы, как сырьё для производства строительных материалов. В этой сфере их использование шире. Нефтяные отходы входят в состав некоторых теплоизоляционных материалов, добавляются в шихту, необходимую в производстве фасадной плитки, подсыпаются в бетонную смесь для увеличения её морозостойкости.
  • Нефтешламы, как смазочная добавка к буровым растворам взамен сырой нефти. Позволяет повысить устойчивость глинистых пород при контакте с фильтратом растворов для бурения.
Активно ведутся работы по получению из нефтешламов битумных смесей и ряда других сырьевых материалов.

Оборудование для утилизации нефтешламов

Начинается всё со сбора нефтяных отходов. Используются всевозможные механизмы, извлекающие шлам с поверхности почвы, дна водоёмов и т. п. Часто бывает достаточно обычной аварийной техники. Для поднятия придонного шлама требуются специализированные машины.

Ликвидация нефтешлама

Ликвидация полигона нефтезагрязненных веществ

При доставке нефтешлама к пункту конечной переработки используется илососная машина. Она откачивает, а затем вывозит отходы. Сжигается шлам в камерных, надспоевых и циклонных топках.

В некоторых случаях используются многоподовые и барабанные печи.
 Но прежде чем сжечь шлам, из него нужно удалить воду. Это делают с помощью фильтрации, центрифугирования, сепарации и некоторыми другими методами. Для фильтрации используются ленточные и фильтр-прессы.

Очень много выпущено разновидностей центрифуг для удаления воды, а также разделения между собой других составляющих шлама. Принцип действия у них один и тот же. При центрифугировании благодаря центробежной силе более плотные составляющие оказываются ближе к стенкам аппарата, более лёгкие, наоборот, дальше от них.

Сепаратор представляет собой центрифугу с вертикальной компоновкой и множеством пластин или дисков внутри. Устроен гораздо сложнее, чем обычные центрифуги. Ведущую роль в сепараторе играет воздушный поток. Он создаёт вихревой эффект и осаждает твёрдые составляющие на пластины дальше от оси аппарата, жидкие – ближе.

Проблемы утилизации данных отходов в России

По большому счёту их пять:

  1. Отсутствие комплекса решения по данному вопросу. Государство вроде бы принимает меры: внедряет госпрограммы по утилизации нефтешламов, в прессе тему затрагивает, введена серьёзная ответственность за нарушение экологического законодательства, но всё это имеет локальный характер, либо представляет собой спонтанную реакцию на определённые события.
  2. Технологическая отсталость предприятий нефтепромышленного комплекса. Большинство заводов построено в Советское время, тогда об охране природы мало кто думал. Ухудшил ситуацию кризис и распад страны. Тогда главное было сохранить то что осталось, о внедрении новых технологий, тем более в области, где явной прибыли и близко не просматривается, и речи не шло.
  3. Высокая себестоимость нефти в нашей стране. По этому показателю Россия входит в число лидеров. В Сибири и на шельфе добываем. Усилия нефтяных компаний направлены на то, чтобы снизить себестоимость каждого барреля, об экологии вспоминают лишь задним числом или, когда действительно прижмёт.
  4. Пассивность общества. Многие проблему нефтяного шлама актуальной конкретно для себя не считают. Ухудшение экологии большую часть населения совершенно не волнует.
  5. Законодательство. В нём имеется множество лазеек, чтобы в случае чего избежать ответственности или отделаться незначительным штрафом.

Ввиду того, что нефтешлам представляет серьёзную экологическую опасность, нельзя игнорировать важность системы очистки отходящих газов при сжигании отходов нефтедобычи. Это не только фильтры, но и, например, специальная вихревая камера сгорания с отдельной горелкой, пылеуловители, скруббер с мокрой очисткой. В последних вода разбивается на множество очень мелких капелек, которые конденсируются на твёрдых частичках. Затем они коагулируют (слипаются) осаждаются и выводятся наружу.

Понравилась ли Вам статья?

Нажмите на звездочку =)

Средний рейтинг 5 / 5. Голосов: 6

Стань первым! Голосов еще нет.

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам улучшить контент!

Подскажите, пожалуйста, как мы можем ее улучшить?

5 1 голос
Рейтинг статьи