1. Глава 4. Обработка нефтесодержащих отходов

. 1

4.1. Общие сведения. 1

4.2. Классификация нефтесодержащих отходов и загрязнений. 3

4.3. Механическое обезвоживание нефтесодержащих осадков  и жидких нефтеотходов из очистных сооружений. 9

4.4. Сжигание жидких нефтеотходов. 45

4.5. Термическое обезвреживание нефтесодержащих осадков и шламов. 70

4.6. Химическая обработка нефтесодержащих отходов. 91

4.7. Биологическая обработка нефтесодержащих отходов. 129

4.8. Утилизация нефтеотходов в промышленности строительных материалов, на транспорте и в народном хозяйстве. 145

4.9. Основные методы регенерации отработанных минеральных масел. 168

4.10. Обработка смазочно-охлаждающих жидкостей и масляных эмульсий. 217

4.11. Обработка и утилизация кислых гудронов. 280

4.12. Обработка шламов нефтеперерабатывающих заводов. 309

4.13. Обезвреживание отходов нефтехимических производств  и кубовых остатков. 327

 

1. 4.1. Общие сведения

В общей массе токсичных отходов промышленного производства значительную часть составляют производные нефти. Нефть -- это жидкое горючее ископаемое, основу которого составляют углеводороды, кислородные, сернистые и некоторые

другие соединения. Нефть является одним из основных источников энергии и одним из главных сырьевых ресурсов химической промышленности. Ее добыча постоянно растет. Специалистами подсчитано, что к 2000 году в мире будет добываться от 3 до 5 млрд. т нефти в год. С другой стороны, нефть и получаемые из нее нефтепродукты в конце технологического цикла за вычетом топлива и готовой продукции превращаются в отходы. Нефтесодержащие отходы и потери нефтепродуктов в количественном и качественном отношениях являются одними из основных загрязнителей окружающей среды -- водоемов, почвы и воздуха.

На пути от нефтеперерабатывающего завода до потребителя имеют место потери от испарения, утечек, проливов, разбрызгивания, неполноты слива нефтеналивных судов, железнодорожных и автомобильных цистерн, смешения, обводнения, зачистки, аварий. Таким образом, часть свежих нефтепродуктов, не пройдя еще стадию технологического использования, переходит в отходы.

Во многих крупных городах развитых стран сосредоточены предприятия машиностроительной, химической, металлургической, электротехнической, нефтеперерабатывающей, судостроительной, пищевой и других отраслей промышленности, потребляющих нефтепродукты и растворители в виде топлива, смазочных масел, консистентных смазок, промывочных жидкостей и т.п. На этих предприятиях образуется большое количество нефтесодержащих отходов, а также сточных вод, содержащих нефтепродукты. В США потери нефтепродуктов при транспортировании и в технологических циклах предприятий, например, распределяются следующим образом, %:

Таким образом, около 65 % общего сброса нефтепродуктов в окружающую среду составляют сбросы от промышленных механизмов и транспортных средств. Кроме неизбежных технологических потерь (угар в двигателях внутреннего сгорания, унос со стружкой, испарение и т.п.), имеют место потери, которые можно и нужно избежать благодаря повышению технологической дисциплины. Например, многие годы у нас в стране на предприятиях и на транспорте моют и обезжиривают детали горючими жидкостями - бензином, керосином,

ацетоном и т.п., т.е. жидкостями, совершенно не предназначенными для этих целей. Помимо потерь ценных нефтепродуктов это являлось еще причиной немалого количества пожаров. В результате усилий государственного пожарного надзора СССР по замене легковоспламеняющихся жидкостей на пожаробезопасные технические моющие средства удалось добиться высвобождения 945 тыс. т нефтепродуктов более чем на 73 тысячах участков и цехов, однако в масштабах страны в этом отношении имеются еще значительные резервы.

Большинство отечественных предприятий имеет локальные очистные сооружения. При очистке воды на них выделяется большое количество нефтесодержащих осадков и жидких нефтеотходов. Значительная часть сточных вод, содержащая нефтепродукты, попадает в городскую канализацию. Нефтепродукты отрицательно влияют на режим работы биологических станций аэрации. Присутствие нефтепродуктов, особенно ЛВЖ в канализационных коллекторах, создает опасность взрыва и разрушения как коллекторов, так и перекачивающих насосных станций.

Содержание нефтепродуктов в сточных водах предприятий, поступающих в городскую канализацию, во многих случаях достигает 50--100 мг/л (машиностроительные, металлургические заводы), а иногда доходит до нескольких сотен мг/л (авто и вагоноремонтные предприятия, заводы железобетонных изделий, автомобильные хозяйства). В общем, содержание нефтепродуктов в сточных водах, поступающих, например, на московские станции аэрации, колеблется в пределах 3—13,7 мг/л, в сточных водах после биологической очистки — в пределах 0,3-1,7 мг/г. Эффективность удаления нефтепродуктов на станциях в целом составляет 80—97 %.

Многолетняя практика работы станций аэрации показывает, что значительные трудности в эксплуатации очистных сооружений возникают из-за периодических поступлений со сточными водами больших количеств нефтепродуктов и жиров. Работа ряда станций неоднократно нарушается из-за "залповых" сбросов нефтепродуктов.

Большое количество нефтепродуктов поступает с ливневыми водами. Они смывают с уличных покрытий и с территорий промышленных предприятий пыль, сор, пролитые нефтепродукты, конденсат выхлопных газов автотранспорта и др. В результате происходит загрязнение донных отложений водоемов, которое суммируется с загрязнениями от поступающих туда промышленных сточных вод и неконтролируемых сбросов отходов.

Зимой в водоемы городов большое количество нефтепродуктов поступает со сбрасываемым снегом, загрязнение которого нефтепродуктами составляет 0,3—0,6 кг/м³, а взвешенными веществами — 1,25-12 кг/м³, что помимо загрязнения воды способствует образованию нефтесодержащих донных отложений. Содержание нефтепродуктов в этих отложениях, например в р. Москве, возрастает в черте города с 0,5—1 мг/г до 64 мг/г сухого вещества.

В настоящее время около 25 % воды московского водопровода подается через городскую водопроводную сеть на технологические нужды, в том числе на мойку автомобилей, автоагрегатов, автобусов, трамваев, электропоездов и т.п. На мойку автомобилей только в управлении Мосавтолегтранс расходуется ежегодно 2,7 млн. м" воды, а за год по автохозяйствам и автопредприятиям города расход составляет до 503 млн. м³. Образующиеся сточные воды сильно загрязнены нефтепродуктами и механическими примесями. Расчетная степень загрязненности при проектировании очистных сооружений для производственных сточных вод составляет по нефтепродуктам до 800 мг/л, по взвешенным веществам — 1200 мг/л. Для ливневых вод те же значения соответствуют 200 и 2150 мг/л (СНиПII-93-74).

Одной из главных причин загрязнения водоемов, рек и почвы нефтепродуктами является отсутствие возможности их утилизации и обезвреживания, в результате чего однажды задержанные на очистных сооружениях нефтеотходы тем или иным путем вновь попадают в канализацию и водоемы, приводя к бессмысленной трате огромных государственных средств.

В данной главе описываются некоторые пути рациональной обработки и обезвреживания нефтесодержащих отходов и загрязнений.