Header Image
Руководители предприятий участников Ассоциаций и Союзов предприятий промышленности строительных материалов» в качестве основных вопросов, сдерживающих развитие предприятий отрасли, назвали усиление разорительной административной и коррупционной нагрузки на предприятия.
Подробнее ...
5.1. Ликвидация разливов нефти Печать E-mail
14.12.2014 20:21

Для удаления нефтяного загрязнения используются различные виды сорбентов: органические (углеродные и неуглеродные), целлюлозосодержащие (лигнин, опилки), на основе торфа и сапропеля, сырья растительного (лузга гречки и подсолнечника, солома) и животного происхождения (хитин), синтетические (каучуки, нитрон) и биосорбенты (Каменщиков, Богомольный, 2005).

Наиболее широко применяются в качестве сорбентов активные угли. Они состоят из множества беспорядочно расположенных микрокристаллов графита, образующихся при нагреве углеродосодержащего сырья. Основой вещества активных углей является углерод (до 96%). Активный уголь имеет большую площадь поверхности на единицу массы (580-1400 м2/г) и соответствующую пористую структуру (Доусон, Мерсер, 1996). Такие характеристики дают возможность эффективного использования углей для очистки жидких сред от широкого спектра примесей (от мелких, соизмеримых с молекулами йода, до молекул жиров, масел, хлорорганических соединений и нефтепродуктов). Тонкодисперсные отходы производства активных углей используют для извлечения из воды тонкодисперсных органических примесей (Каменщиков, Богомольный, 2005).
Опытные работы по разработке технологий на основе использования в качестве сорбентов активных углей приводились в связи с аварией на участке нефтепровода Сургут-Полоцк (Пермский край) (Шумилова, Максимович, 1999). Здесь зимой вылилось около 100 м3 нефти на площади 0,6 га. Место аварии расположено на приводораздельной части левобережья р. Койвы (бассейн р. Кама), в 1,2 км от нее. В результате мероприятий по ликвидации аварии была проведена локализация разлившейся нефти в специально вырытый котлован и закачка части собранной нефти в нефтепровод. Остатки нефти были срезаны с поверхностным слоем грунта и складированы в котлован, расположенный в естественном понижении недалеко от нефтепровода и обвалованы. Объем грунта, перемешанного с нефтью и снегом, составил около 600 м3 . Разлив значительного количества нефтепродуктов, имеющих положительную температуру, вызвал таяние снега и частичное оттаивание грунта.
Верхняя часть разреза участка разлива нефти представлена четвертичными элювиально-делювиальными суглинками, с дресвой и щебнем сланца и кварца, мощностью от 1,5 до 3,5 м. Коренные породы представлены протерозойско-кембрийскими сланцами с прослоями песчаников и известняков.
В районе аварии было проведено опробование загрязненного грунта, воды из шурфов, пройденных на участке складирования (табл. 5.1), а также снега, воды в р. Койве и незагрязненных грунтов для определения фоновых характеристик (табл. 5.2).

Таблица 5.1 Содержание нефтепродуктов в пробах с места аварии после оттаивания

Проба

Содержание нефтепродуктов

общее, г/кг грунта

растворенных в воде, г/л

1

79,4

0,237

2

22,7

0,168

3

48,7

0,138

4

27,4

0,286

5

151,4

0,126

6

41,1

0,149

Среднее

61,8

0,184

По данным выполненных химических анализов, снег в районе аварии имеет гидрокарбонатно-сульфатный кальциевый состав, с минерализацией 0,04 г/л (табл. 5.2). Содержание нефтепродуктов составляет 0,12 мг/л. Химический состав воды в р. Койве гидрокарбонатно-кальциевый, минерализация
0,25 г/л. Содержание нефтепродуктов составляет 0,18 мг/л (табл. 5.2). Пробы отбирались ниже очистных сооружений пос. Теплая Гора. Фоновое содержание нефтепродуктов в суглинистых элювиально-делювиальных грунтах составило
0,069-0,078 г/кг.

Таблица 5.2 Химический состав воды и снега в районе аварии, мг/л

Место отбора

HCO3

SO4

Cl

NO3

NO2

Ca

Mg

Na

NH4

Fe общ.

Минер.

Нефтепрод.

рН

р.Койва

140,3

37,0

4,3

2,3

0,03

31,1

6,7

25,9

0,0

0,02

247,6

0,18

7,72

Снег

12,2

9,1

4,3

3,2

0,04

1,0

0,6

9,9

0,5

0,10

40,9

0,12

6,72

По данным опробования среднее содержание грунта, воды и нефтепродуктов в смеси составляет соответственно 64, 30 и 6 весовых процента. По ориентировочным расчетам в смеси грунта, снега и нефти содержится 48 тонн нефтепродуктов. Опробование воды из шурфов, пройденных в загрязненном грунте, показало, что содержание нефтепродуктов в ней составляет 1,88-5,30 г/л, подавляющая часть которых представлена пленкой на поверхности воды.
При разработке методов удаления нефтепродуктов были проведены эксперименты в лабораторных условиях с сорбентами, изготовленными из отходов, образующихся при производстве активного угля на одном из предприятий г. Перми. Для исследований был использован образец воды, отобранный на месте аварии, с максимальным содержанием нефтепродуктов (табл. 5.1).
С целью обеспечения комплексности и полноты очистки был разработан и изготовлен образец многокомпонентного сорбента, состоящий из частиц активного угля с положительной (А) и отрицательной (Б) плавучестью (Максимович, 2006). Такой сорбент позволяет удалять нефтепродукты как с поверхности, так из объема воды. Сорбент засыпался в емкости с нефтезагрязненной водой. После отстаивания в течение суток сорбент полностью разделился на два слоя: осадок на дне кюветы и плавающий слой. Плавающий слой сорбента удалялся с поверхности воды. После сбора сорбента нефтяной пленки на поверхности воды не наблюдалось, после отстаивания воды в течение суток поверхностная пленка вновь не образовывалась. Вода содержала нефтепродукты ниже ПДК. Таким образом, проведенные лабораторные испытания показали, что при применении многокомпонентного сорбента обеспечивается разрушение водно-нефтяной эмульсии и удаление нефти, как в объеме, так и с поверхности воды.
На рис. 5.3 приведена одна из возможных принципиальных схем применения предлагаемого способа. В загрязненном грунте проходятся траншеи, которые заполняются сорбентом. Глубина траншей определяется фильтрационными и физико- механическими свойствами грунтов, условиями залегания грунтовых вод в районе аварии. Траншеи с течением времени заполняются нефтепродуктами, водой (атмосферные осадки, таяние снега, верховодка). В траншеи засыпается многокомпонентный сорбент. Загрязненная вода, дренированная траншеями, очищается сорбентом Б. Часть сорбента после осаждения образует сорбирующий слой на дне, который при фильтрации воды в грунт будет работать по принципу намывного фильтра. Нефтяная пленка удаляется плавающим сорбентом А.


Рис. 5.3. Схема очистки участка от нефтяного загрязнения с помощью сорбентов

Для предотвращения возможного загрязнения грунтовых вод за пределами обваловки, вследствие просачивания нефтепродуктов сквозь тело дамбы и инфильтрации в грунтовые воды с участка складирования рекомендуется по направлению движения подземных вод выкопать траншею и заполнить ее сорбентом Б. Для контроля эффективности ниже по потоку необходимо предусмотреть контрольные скважины. После очистки сорбент удаляется и утилизируется, например, путем сжигания в топках или может оставаться на месте, а на участке складирования проводится техническая и биологическая рекультивация.
Таким образом, все нефтепродукты локализуются на ограниченном участке, предотвращается их распространение поверхностными и подземными водами. К сожалению, для ликвидации последствий данной аварии предложенный метод по разным причинам не был реализован. Однако, учитывая то, что метод сравнительно прост в применении и экономичен, поскольку для его реализации используются отходы производства активного угля, он может применяться для локализации аварийных разливов нефти. Кроме того, сорбент, учитывая его низкую стоимость, может использоваться в виде экранов, укладываемых в местах с высокой вероятностью разлива технологических продуктов на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтетранспортных предприятиях, при загрязнении поверхностных вод и в ряде других случаев.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.