ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РОССИИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В РЕСПУБЛИКЕ БУРЯТИЯ

Ширеторова Н. А.

Аспирант, ФГБОУ ВО «Бурятская ГСХА им.В.Р.Филиппова»

ОБЗОР ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РОССИИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В РЕСПУБЛИКЕ БУРЯТИЯ

Аннотация

В статье рассмотрены механические, термические, химический, экстракционный, метод сорбции и микробиологические методы обезвреживания нефтесодержащих отходов. Путем проведения опроса предпринимателей Республики Бурятия, специализирующихся на переработке отходов, и анализа собранной информации было выявлено, что в основном ими используются сжигание нефтесодержащих отходов, а также один из наиболее перспективных методов борьбы с нефтяными загрязнениями ‒ интродукция углеводородокисляющих микроорганизмов в загрязненную нефтепродуктами почву.

Ключевые слова: нефтесодержащие отходы, обезвреживание, сжигание, химическая нейтрализация, биологическое обезвреживание.

 

Shiretorova N. A.

Postgraduate student, FSBEI HE “Buryat State Academy of Agriculture named after V.Philippov”

MAIN METHODS DISPOSAL OF OILY WASTE USED IN RUSSIA AND THEIR APPLICATION IN THE REPUBLIC BURYATIA

Abstract

The article deals with mechanical, thermal, chemical, extraction, adsorption method and microbiological methods for disposal of oily waste. By conducting a survey of entrepreneurs of the Republic of Buryatia specialized in waste treatment, and analysis of the information gathered revealed that they mainly used the burning of oily waste, as well as one of the most promising methods of combating oil pollution - introduction of hydrocarbon oxidizing microorganisms in soil contaminated with oil products.

Keywords: oily waste, disposal, incineration, chemical neutralization, biological disposal.

Так как нефтесодержащие отходы широко распространены и очень опасны как загрязнители для окружающей среды, проблема их переработки и утилизации, а также ликвидации последствий загрязнения почв, грунтов чрезвычайно актуальна [1].

На протяжении всего жизненного цикла нефтепродуктов происходит их попадание в компоненты окружающей среды [2]. Как оценивают эксперты, в России происходит потери более 25 млн т нефти и 12 млн т нефтепродуктов ежегодно, из которых собирается и перерабатывается менее 10% [3].

Вместе с тем нефтесодержащие отходы – это ценное сырье, содержащее углеводороды в значительных количествах. Поэтому крайне необходимо извлекать и использовать нефтепродукты из нефтесодержащих отходов [4].

Целью настоящего исследования является обзор основных методов обезвреживания нефтесодержащих отходов, применяемых в России, а также анализ распространения данных методов в Республике Бурятия.

На основании изучения и анализа литературы по теме исследования была проведена классификация методов обезвреживания нефтесодержащих отходов. Проанализировав статистические сведения об обращении с отходами производства и потребления, сдаваемые ежегодно хозяйствующими субъектами Республики Бурятия в Управление Росприроднадзора выявлены основные виды нефтесодержащих отходов, образуемых на территории республики.

Путем проведения опроса предпринимателей, специализирующихся на переработке отходов, и анализа собранной информации были выявлены основные используемые ими способы обезвреживания нефтесодержащих отходов.

Результаты исследования и их обсуждение. Сбор и утилизация нефтеотходов, отработанных масел и технических жидкостей являются неотъемлемой частью природоохранной деятельности субъектов Российской Федерации [2]. Законодательство большинства стран мира, в том числе Российской Федерации, заинтересовано в стимулировании вовлечения промышленных отходов в хозяйственный оборот в качестве вторичных ресурсов [5]. Однако, несмотря на принимаемые государственными органами меры, устанавливающие запреты при обращении с нефтесодержащими отходами в целях охраны окружающей среды, многими недобросовестными природопользователями они не соблюдаются.

Проведя обзор методов обезвреживания нефтесодержащих отходов, применяемых в России, методы были условно поделены на следующие группы: механические; термические; физико-химические; микробиологические.

Механические методы предусматривают локализацию объекта загрязнения, обваловку загрязненной территории, сбор разлившегося нефтепродукта, выемку и перемещение нефтеотходов для временного хранения.

Термические методы основаны на сжигании нефтесодержащих отходов. В отечественной и зарубежной практике применяются различные методы термического обезвреживания: каталитическое сжигание, переработка в псевдоожиженном слое; дожигание в специальных высокотемпературных камерах, низкотемпературный крекинг с раздельным восстановлением твердых и жидких фракций, пиролиз и др. [1]. При ликвидации загрязнений нефтью почв, грунтов используется способ термического уничтожения или выжигания нефтепродуктов. Однако данный способ приводит к загрязнению окружающей среды опасными токсичными соединениями, а также увеличивает сроки восстановления почвы. При сжигании нефтесодержащих отходов происходит их термическое разложение, при котором выделяются дымовые газы и сухие твердые озоленные продукты, пригодные для захоронения на полигонах [2].

К физико-химическим методам относятся химический, экстракционный методы и метод сорбции.

Химический метод основан на адсорбции нефтепродуктов специальными препаратами (например, разработанный в России препарат «Эконафт»). С помощью этого метода токсичные углеводороды нефти превращаются в относительно нетоксичные соединения [6]. При обезвреживании и нейтрализации токсичных отходов препаратом «Эконафт» образуется сухое, стойкое при хранении порошкообразное вещество.

Экстракционный метод основан на извлечении нефтяных углеводородов из нефтесодержащих отходов с помощью специально подобранных экстрагентов. В качестве экстрагентов применяют легкие фракции нефтепродуктов, горячую воду, перегретый водяной пар, моющие средства и т.д. [6].

Сорбционный метод предусматривает использование сорбирующих материалов, самыми распространенными из которых являются песок, опилки, торф. В настоящее время создаются различные сорбционные материалы для сбора нефтепродуктов. При данном методе нефть проникает в полости сорбента при непосредственном контакте и заполняет весь его объем. Нефтепродукт собирается в связанном сорбентом виде. Однако, любые виды сорбентов после однократного или многократного использования нуждаются в утилизации. Это является одной из главных проблем их применения [1].

Микробиологические методы обезвреживания нефтесодержащих отходов основаны на способности некоторых микроорганизмов разлагать углеводородные соединения нефти с получением экологически нейтральных веществ. Имеется два направления применения данных методов: 1) повышение активности естественной микрофлоры почв путем создания для аборигенных микроорганизмов оптимальных условий жизнедеятельности; 2) интродукции (внедрения) в загрязненную почву специально подобранных активных разрушителей нефтепродуктов (деструкторов) [6]. Отечественная промышленность изготавливает биопрепараты на основе активных микроорганизмов-деструкторов: «Бациспецин», «Деворойл», «Экойл», «Путидойл», «Нафтокс», «Центрин» и др. [6].

Основным недостатком биологических методов является тот факт, что зачастую в нефтесодержащих отходах содержатся инертные к биологическому разложению компоненты [2].

Для обезвреживания нефтесодержащих отходов в качестве базовых в основном используются термические и химические методы [7].

На примере предприятий Республики Бурятия рассмотрим, насколько широко распространены вышеперечисленные методы обезвреживания нефтесодержащих отходов.

В республике нефтесодержащие отходы в основном представлены отработанными автомобильными воздушными, масляными, топливными фильтрами, различными отработанными маслами, загрязненной ветошью, песком и опилками, шламом очистки трубопроводов и емкостей от разнородных нефтепродуктов, шламом из нефтеуловителей.

Основная масса нефтесодержащих отходов образуется при проведении ремонта технологического оборудования, обслуживании автотранспортных средств, при зачистке стальных вертикальных и горизонтальных резервуаров, сборе грунта с мест разливов жидких нефтепродуктов.

В Республике Бурятия некоторыми предприятиями для сжигания нефтесодержащих отходов используется сертифицированная мобильная установка «Форсаж-2М». В данной установке сжигаются следующие виды отходов: опилки древесные и обтирочный материал, загрязненные нефтепродуктами; шламы нефти и нефтепродуктов; песок, загрязненный нефтепродуктами; всплывающая пленка из нефтеуловителей (бензиноуловителей); шлам очистки трубопроводов и емкостей от разнородных нефтепродуктов; сальниковая набивка асбесто-графитовая, промасленная; автомобильные масляные, воздушные, топливные фильтры отработанные; отработанные эмульсии и эмульсионные смеси для шлифовки металлов, содержащие нефтепродукты.

В установке «Форсаж-2М» не разрешается сжигать легковоспламеняющиеся вещества (бензин, растворители, лакокрасочные изделия), а также галогеносодержащие отходы и отходы, содержащие тяжелые металлы [8].

Температура горения в установке достигает около 1000 °С. Благодаря этому сводится к минимуму содержание загрязняющих веществ в отходящих газах. При этом происходит практически полное сгорание отходов, остаток в виде золы составляет не более 3-5% от объема загруженного осадка [9].

Водогрейный газогенераторный Котел «ГеККОН-100» широко применяется предприятиями на территории Республики Бурятия для использования отходов синтетических и минеральных масел; отходов жиров (смазок) и парафинов из минеральных масел; шламов минеральных масел; отработанных моторных, авиационных, индустриальных, трансмиссионных, трансформаторных, компрессорных, турбинных, гидравлических масел.

Сжигание отработанных нефтепродуктов производится в камере сгорания котла. Сначала в зоне пиролиза котла жидкое топливо разлагается на газовые составляющие CO+H, затем в зоне дожига происходит окисление этих газов до углекислого газа и воды. Температура горения в котле достигает 1500-1800 °С. Максимальный расход топлива котла (отработанные нефтепродукты) составляет 3-10 л/час.

Топка котла не приспособлена для сжигания легких углеводородов: бензина, растворителей, спиртов и пр.

С позиций экологии менее приемлемым является использование нефтепродуктов и, в частности, отработанных масел в качестве топлива. Но этот вариант в настоящее время наиболее экономически выгоден [2].

Также некоторыми предпринимателями используются и биологические методы очистки нефтесодержащих отходов. Так, к примеру, для очистки загрязненного нефтепродуктами грунта используется биопрепарат «Деворойл». «Деворойл» относится к комплексным препаратам, т.е. состоит из нескольких видов углеводородокисляющих микроорганизмов [1].

Интродукция углеводородокисляющих микроорганизмов в загрязненную нефтепродуктами почву ‒ один из эффективных, наиболее перспективных и экологически чистых методов борьбы с нефтяными загрязнениями [1].

Загрязненную нефтепродуктами поверхность обрабатывают путем распыления рабочей суспензии препарата «Деворойл».

В результате обработки биопрепаратом загрязненной почвы нефть окисляется до экологически чистых нейтральных продуктов [10].

Как указывает производитель, комплекс агротехнических мероприятий таких как рыхление и полив загрязненных почв, внесение минеральных удобрений, а также посев трав с разветвленной корневой системой стимулируют рост микроорганизмов, что в свою очередь ускоряет процесс разложения нефти и нефтепродуктов.

Заключение. Нефтесодержащие отходы в настоящее время создают серьезную проблему для всех компонентов окружающей среды. Нефтесодержащие отходы, содержащие в своем составе большое количество токсичных веществ, постоянно накапливаются в процессе работы различных предприятий всех сфер промышленности, где есть технологическое оборудование, на автотранспортных предприятиях и в частном автотранспорте.

Несмотря на то, что в настоящее время существует достаточное количество методов, а также их комбинаций для эффективного обезвреживания и утилизации нефтесодержащих отходов, на предприятиях Республики Бурятия данные методы находятся только на стадии внедрения. В течение длительного времени предпочтение отдается сжиганию нефтесодержащих отходов, которое не всегда является экологически чистым.

Литература

1. Черняховский, Э.Р. Управление экологической безопасностью [Текст]: Учебно-практическое пособие / Э.Р. Черняховский. – Москва: Издательство «Альфа-Пресс», 2007. – 248 с.
2. Графкина, М.В. Экология и экологическая безопасность автомобиля [Текст]: учебник / М.В. Графкина, В.А. Михайлов, К.С. Иванов. – Москва: ФОРУМ, 2009. – 320 с.
3. Новые технологические решения для переработки нефтешламов в нефтегазовом секторе России [Текст]/ А.Г. Ишков [и др.] // Экология и промышленность России. – 2012. – №9. – С. 14.
4. Бобович, Б.Б. Комплексная утилизация нефтесодержащих отходов [Текст]/ Б.Б. Бобович, Г.Г. Новахов, А.А. Гусев // Экология и промышленность России. – 2013. – №7. – С. 30-33.
5. Установки для утилизации нефтешламов / А.Г. Ишков [и др.] // Экология и промышленность России. – 2012. – №9. – С. 18-23.
6. Основы инженерной экологии [Текст]: учебное пособие / В.В. Денисов [и др.]; под ред. проф. В.В. Денисова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2013. – 623 с.
7. Рудник, М.И. Мобильный автоматизированный комплекс по обезвреживанию и утилизации нефтеотходов [Текст]/ М.И. Рудник, О.В. Кичигин // Экологический вестник России. – 2010. – №6. – С. 26.
8. Установки для сжигания промышленно-бытовых отходов серии «Форсаж» [Электронный ресурс] // ООО «ЭКОсервис-НЕФТЕГАЗ»: [офиц. сайт]. – Режим доступа: http://www.ecooilgas.ru/ru/catalogue/04/cat_04_02.php (дата обращения: 20.01.2016).
9. Афанасьев, О.М. Переработка жидких нефтесодержащих отходов в топливный экологический композит [Текст]/ О.М. Афанасьев, А.В. Панин // Экологический вестник России. – 2010. – №10. – С. 26.
10. Биологический препарат Деворойл [Электронный ресурс] // ООО «Сити Строй»: [офиц. сайт]. – Режим доступа: http://sitistroi.ru/devoroil (дата обращения: 20.01.2016).

References

1. Chernyakhovskii E.R. Upravlenie ekologicheskoi bezopasnost'yu (Management by ecological safety), Moscow, “Al'fa-Pressˮ Publ., 2007, 248 p.
2. Grafkina M.V., Mikhailov V.A., Ivanov K.S. Ekologiya i ekologicheskaya bezopasnost' avtomobilya (Ecology and car environmental safety), Moscow, FORUM Publ., 2009, 320 p.
3. Ishkov A.G., Akopova G.S., Strekalova L.V., Panteleev D.V. Novye tekhnologicheskie resheniya dlya pererabotki nefteshlamov v neftegazovom sektore Rossii (New technological solutions for the processing of sludge in the oil and gas sector in Russia), Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2012, No. 9, p. 14.
4. Bobovich B.B., Novakhov G.G., Gusev A.A. Kompleksnaya utilizatsiya neftesoderzhashchikh otkhodov (Integrated disposal of oily waste), Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2013, No. 7, pp. 30-33.
5. Ishkov A.G., Akopova G.S., Kozlov S.I., Popov P.B., Pryskalov I.N. Ustanovki dlya utilizatsii nefteshlamov (Installations for the disposal of oil sludge), Ekologiya i promyshlennost' Rossii, 2012, No. 9, pp. 18-23.
6. Denisov V.V., Denisova I.A., Gutenev V.V., Fesenko L.N. Osnovy inzhenernoi ekologii (Environmental engineering fundamentals), Rostov-on-Don, Feniks Publ., 2013, 623 p.
7. Rudnik M.I., Kichigin O.V. Mobil'nyi avtomatizirovannyi kompleks po obezvrezhivaniyu i utilizatsii nefteotkhodov (Mobile automated system for the disposal and recycling of oil waste), Ekologicheskii vestnik Rossii, 2010, No. 6, p. 26.
8. Ustanovki dlya szhiganiya promyshlenno-bytovykh otkhodov serii “Forsazhˮ. URL: http://www.ecooilgas.ru/ru/catalogue/04/cat_04_02.php (accessed: 20.01.2016).
9. Afanas'ev O.M., Panin A.V. Pererabotka zhidkikh neftesoderzhashchikh otkhodov v toplivnyi ekologicheskii kompozit (Processing of oily waste in liquid fuel environmental composite), Ekologicheskii vestnik Rossii, 2010, No. 10, p. 26.
10. Biologicheskii preparat Devoroil. URL: http://sitistroi.ru/devoroil (accessed: 20.01.2016).