способ переработки нефтешламов

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 СаСО ₃, 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)
Наименование		Значение
Влажность, % мас.		45-60
Удельная поверхность, м2/г		1,5-2,3
Пористость, %		55-68
Таблица 2. Химический состав осадка гашеной извести (недопал)*
Содержание			% мас.
СаО общ.			54,7
СаО акт.			25,7
MgO			3,15
Al 2О3			3,17
Fe2 О3			1,45
SO3			0,19
Na 2O3			1,60
SiO2			5,63
Со2			23,17
nnn			30,68
*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.
Компоненты	Донный нефтешлам
Нефть	5-20
Мехпримеси	30-50
Вода	60-90
Класс опасности	III

Таблица 4.
Нефтешлам ОАО "Уфанефтешлам"				Разбавитель, количество				Замораживание, оттаивание, дренаж воды			Изолирующий материал ИМ
Буферный пруд (донный) количество	Состав, % мас.			недопал		ХВО	Активный ил (прототип)	Остаток воды в смеси, %	Выдержка при 300°С		Номер варианта	Коэффициент фильтрации, м/сутки		Класс опасности для ОПС /3/
	вода	нефть
1 ч	80	12		1 ч		-	-	45	без изм.		1	0,0018		IV
1 ч	то же	то же		2 ч		-	-	43	то же		2	0,0017		IV
1 ч	-	-		-		1 ч	-	37	-		3	0,0019		IV
1 ч	-	-		-		2 ч	-	35	-		4	0,0018		IV
1 ч	-	-		-		-	1 ч	54	сгорает		5	0,0021		IV
1 ч	-	-				-	2 ч	52	сгорает		6	0,0023		IV
Примечание. ОПС - окружающая природная среда
Таблица 5.
Изолирующий материал			Соотношение ИМ (1 ч) к							Изолирующий материал высокого качества
			к глине в (ч)		буровому шламу					Коэффициент фильтрации, м/сутки			Класс опасности к ОПС
1			-		0,5					0,0011			V
1			1,0		-					0,0013
3			-		0,5					0,0009			V
3			1,0		-					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.