СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЕШЛАМОВ Российский патент 2006 года по МПК B09B3/00 

Изобретение относится к способам переработки нефтешламов, в том числе осадков сточных вод, путем их обезвоживания и может быть использовано для получения изолирующего материала, применяемого при захоронении твердых бытовых отходов (ТБО) и токсичных промышленных отходов 3- и 4-го класса опасности.

Известен способ переработки осадка сточных вод путем обезвоживания, включающий заполнение хранилища осадком сточных вод, послойное замораживание и оттаивание /1/.

Недостатком известного способа является то, что нефтешламы с высоким содержанием смол, парафиновых углеводородов не обезвоживаются и представляют собой тяжелые высоковязкие маслянистые грязи в виде желе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ обезвоживания осадка сточных вод, включающий заполнение хранилища осадком, послойное замораживание и оттаивание в естественных условиях, причем с целью повышения степени обезвоживания нефтешлама последний разбавляют активным илом /2/.

Существенным недостатком известного способа является то, что высокосмолистые нефтешламы обезвоживаются не более чем на 5-10% от общего содержания воды. Введение в нефтешлам органического горючего активного ила в большом количестве повышает пожароопасность смеси, что делает невозможным как ее захоронение, так и дальнейшую переработку, так как отходы, содержащие горючие органические вещества, например нефтяная часть нефтешлама с активным илом, не разрешаются к захоронению на свалках твердых бытовых отходов (ТБО).

Изобретение решает задачу снижения степени обезвоживания, коэффициента фильтрации, пожароопасности.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в получении при переработке нефтешлама по предлагаемому способу продукта, обладающего свойствами изолирующего материала 5-го класса опасности, который используется при захоронении ТБО и токсичных отходов.

Технический результат достигается тем, что в способе переработки нефтешлама, включающем смешение его с разбавителем с последующим промораживанием и оттаиванием в естественных условиях, согласно изобретению в качестве разбавителя используют известковые негорючие материалы, причем смешение нефтешлама с известковым материалом производят в соотношении 1:1-2, а затем в обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженный глинистый материал или буровой шлам в соотношении 1:0,5-1.

В качестве известкового материала используют технологические отходы теплоэлектроцентралей (ТЭЦ): осадок гашеной извести (недопал), шлам химводоочистки ХВО или обожженную размолотую товарную известь.

Химводоподготовка включает гашение обожженной извести (СаО) водой с образованием известкового молочка Са(ОН)₂ и осадка гашеной извести (недопал). Полученное известковое молочко используют для обработки речной воды. При этом в осветителе происходит коагуляция речной воды, в осадке выпадают органические вещества, соединения кремния, железа, труднорастворимые компоненты СаСО₃, Mg(OH)₂ и осадка гашеной извести (недопал).

Полученное известковое молочко используют для обработки речной воды. При этом в осветителе происходит коагуляция речной воды, в осадок выпадают органические вещества, соединения кремния, железа, труднорастворимые компоненты СаСО₃, Mg(OH)₂, которые представляют собой шлам химводоочистки (ХВО).

Шлам ХВО характеризуется следующими показателями качества (см. таблицу 1).

Высокая удельная поверхность ХВО 1,5-2,5 м²/г способствует адсорбции нефтяной части нефтешламов.

Состав гашеной извести (недопал) приведен в таблице 2 (Уфимская ТЭЦ-4).

Нефтешламы образуются в процессе добычи нефти, на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах. Основные компоненты нефтешламов представлены в таблице 3.

Способ осуществляют следующим образом. Донный прудовый нефтешлам смешивают с технологическими отходами ТЭЦ: шлам ХВО, осадок гашеной извести (недопал) в различных соотношениях (1:1-2), замораживают и затем оттаивают, коллоидная структура нефтешлама разрушается, выделяется воды значительнее больше чем из смеси нефтешлама + активный ил (прототип) (результаты см. в таблице 4).

Замораживание смеси донного нефтешлама (1 ч) с разбавителями (недопал, ХВО, активный ил - прототип) в количестве 1-2 ч при температуре минус 15°С, последующее оттаивание и дренаж воды позволяют снизить содержание воды примерно в 2 раза.

Пожароопасные свойства проверяют в муфельной печи при температуре 300°С. Полученные продукты (№№ вариантов 1-4, таблица 4) в печи без изменений и соответственно коэффициент их фильтрации низкий в пределах 0,0017-0,0023 м/сутки, что использовать их в качестве изолирующего материала ИМ ТУ-5717-01-48855219-2004 для захоронения твердых бытовых отходов, класс опасности IV для окружающей природной среды (ОПС).

Смеси (варианты 5, 6 прототип) в печи сгорают вследствие высокого содержания горючих органических веществ.

В изолирующие материалы ИМ (1 часть), варианты: №1 (разбавитель - недопал), №3 (разбавитель - ХВО) табл.4 добавляют с последующим смешением 0,5 ч бурового шлама (влажность 30%) и 1 ч с глиной (влажность 23%) и получают при этом изолирующие материалы, имеющие более высокое качество (таблица 5): класс опасности для ОПС-V и с более низким коэффициентом фильтрации в пределах 0,0009-0,0013 м/сутки.

Таким образом, из таблиц 4, 5 видно, что полученный по предлагаемому способу переработки нефтешлама продукт по сравнению с прототипом имеет более низкий коэффициент фильтрации, непожароопасен, имеет V класс опасности по отношению к окружающей природной среде (ОПС), по своим свойствам соответствует требованиям ТУ-5717-01-48855219-2004 к изолирующим материалам и найдет широкое применение при захоронении твердых бытовых отходов (ТБО) и токсичных промышленных отходов.

Таблица 1.
Основные показатели шлама ХВО* (Уфимская ТЭЦ-4)НаименованиеЗначениеВлажность, % мас.45-60Удельная поверхность, м²/г1,5-2,3Пористость, %55-68Таблица 2.
Химический состав осадка гашеной извести (недопал)*Содержание% мас.СаО общ.54,7СаО акт.25,7MgO3,15Al₂О₃3,17Fe₂О₃1,45SO₃0,19Na₂O₃1,60SiO₂5,63Со₂23,17nnn30,68*Степень воздействия отхода (ХВО) и осадка гашеной извести (недопал) на природную среду низкая. Класс опасности отхода - IV - малоопасное вещество /3/.Таблица 3.
Состав нефтешлама буферного пруда ОАО Уфанефтехим, % мас.КомпонентыДонный нефтешламНефть5-20Мехпримеси30-50Вода60-90Класс опасностиIII

Таблица 4.Нефтешлам ОАО "Уфанефтешлам"Разбавитель, количествоЗамораживание, оттаивание, дренаж водыИзолирующий материал ИМБуферный пруд (донный) количествоСостав, % мас.недопалХВОАктивный ил
(прототип)Остаток воды
в смеси, %Выдержка при
300°СНомер вариантаКоэффициент фильтрации, м/суткиКласс опасности для ОПС /3/воданефть1 ч80121 ч--45без изм.10,0018IV1 что жето же2 ч--43то же20,0017IV1 ч---1 ч-37-30,0019IV1 ч---2 ч-35-40,0018IV1 ч----1 ч54сгорает50,0021IV1 ч-- -2 ч52сгорает60,0023IVПримечание. ОПС - окружающая природная средаТаблица 5.Изолирующий материалСоотношение ИМ (1 ч) кИзолирующий материал высокого качествак глине в (ч)буровому шламуКоэффициент фильтрации, м/суткиКласс опасности к ОПС1-0,50,0011V11,0-0,0013 3-0,50,0009V31,0-0,0010 

Источники информации

1. Санитарные нормы и правила. П-31-74. Водоснабжение, наружные сети и сооружения. М., 1975, п.п.6.355-6.362.

2. АС 1723053, бюл. №12 от 30.03.1992 г. (прототип).

3. Определение класса опасности проведено в соответствии со следующими нормативными документами. Федеральный закон "Об отходах производства и потребления" ст.14 и "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 c.

Изобретение относится к способам переработки нефтешламов, в том числе осадков сточных вод, путем их обезвоживания и может быть использовано для получения изолирующего материала, применяемого при захоронении твердых бытовых отходов (ТБО) и токсичных промышленных отходов 3- и 4-го класса опасности. Позволяет снизить обводненность, коэффициент фильтрации и пожароопасности, полученного в процессе переработки нефтешлама в товарный продукт. Нефтешлам смешивают с недопалом, или шламом ХВО, или с обожженной размолотой товарной известью в соотношении 1:1-2 соответственно, затем послойно промораживают и оттаивают в естественных условиях. В обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в соотношении 1:0,5. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Способ переработки нефтешламов, включающий смешение с разбавителем с последующим послойным промораживанием и оттаиванием в естественных условиях, удалением выделившейся воды, отличающийся тем, что нефтешлам смешивают с известковым материалом в соотношении 1:1-2 соответственно, затем в обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в количестве 1:0,5 соответственно.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве известкового материала используют недопал, шлам химводоочистки или обожженную, размолотую, товарную известь.