Нейтралізація розливів нафти

Нейтралізація розливів нафти

науковий керівник д-р. техн. наук Кулагіна Т.А.

Політехнічний Інститут

Основними джерелами забруднень є видобувні підприємства, елементи системи перекачування та транспортування нафти та нафтопродуктів, нафтові термінали та нафтобази, залізничні цистерни, нафтоналивні танкери, автозаправні комплекси та станції компаній та автопідприємств та інші об'єкти.

Офіційно допустимі норми втрат нафтопродуктів під час відпустки у транспортні засоби становлять 1,25 кг/тонн. Норма природних втрат при перекачуванні із залізниці на нафтобазу становить 171 кг на 1000 тонн, при навантаженні з нафтобази на танкер - 1400 кг на 1000 тонн. За існуючими в Україні нормативними документами, що регламентують «норми природних втрат», допустимі втрати нафти, наприклад, при залізничних перевезеннях, становлять 0,042%, тобто при перевезенні 1 млн тонн нафти допускається втрата 420 тонн.

Родовища нафти розташовані у понад 40 суб'єктах України. Найбільші з них зосереджені в Західному Сибіру - 69%, в Урало-Поволжі - 17%, на Європейській Півночі - 7,8% та у Східному Сибіру - 3,6%. Основні розвідані запаси нафти в Уральському федеральному окрузі (66,7%)

Протяжність нафтопровідних магістральних трубопроводів України становить майже 50 тис. км, знос яких перевищує 70%.

Розливи нафти призводять до скупчення на обмежених ділянках, і в результаті цього формуються депресійно-нафтові місцевості, що відрізняються сильною замазученістю. На деяких ділянках ґрунти накопичили величезну кількість нафти: до 10 г на 100 г ґрунту. Під дією капілярних сил нафтове забруднення розширюється, що веде до збільшення площі забруднення, при досягненнідеякої насиченості міграція нафти припиниться. Просочування нафтою ґрунтової маси призводить до активних змін у хімічному складі, властивостях та структурі ґрунту, відбувається погіршення автотрофної асиміляції, інгібування функціональної активності ґрунтових тварин та ферментативної активності ґрунту – такий ґрунт не придатний для використання. Часто при ліквідації нових розливів нафти в перші два роки застосовуються такі заходи:

- засипання забруднених ділянок піском та торфом;

- переорювання або розпушування поверхні сільгоспрудами (борони, плуги тощо) та гусеницями всюдиходів;

- Внесення нафтоокисних мікроорганізмів.

На жаль, кожен із зазначених заходів фактично є марною тратою сил та засобів з екологічної точки зору. Більше того, в більшості випадків екосистемам завдається набагато більшої шкоди, ніж безпосередньо від розливу нафти. Виконання перших двох заходів призводить лише до тимчасового облагородження пейзажу та досягнення прийнятних концентрацій нафти у "верхньому" (привізному або вивернутому нижчележачому) шарі грунтів відповідно до вимог природоохоронної інспекції. Насправді ж відбувається поховання та консервація нафти в нижчих шарах, де спостерігаються низькі температури та нестача вільного кисню. Наприклад, під час руху нафтозабрудненою поверхнею важкого транспорту відбувається продавлювання і поховання нафти в поклади на глибині до 50 см. А при природному розподілі нафти поверхнею забруднюється в середньому 5-10 сантиметровий шар. Все це виводить залишкову нафту на кілька років з-під дії природних фізико-хімічних механізмів розкладання (атмосферного кисню та сонячного світла), а отже, суттєво уповільнюється загальнийхід відновлення стійкого ґрунтово-рослинного покриву. При цьому повністю руйнується існуючий рослинний покрив.

Альтернативним вирішенням цієї проблеми є застосування установки «УЗГ-1МГ». Установка використовується на підприємстві ЗАТ "Зелене Місто", яке є базовою кафедрою "Техносферна безпека" політехнічного інституту СФУ.

Установка «УЗГ-1МГ» призначена для переробки та утилізації замазучених ґрунтів та твердих нафтовмісних відходів, що утворюються при ліквідації аварійних розливів нафти. Пристрій забезпечує ліквідацію сильно забруднених ґрунтів (2-6%). Переробка відходів відбувається при температурі до 900 о С, оптимальний режим роботи - 600-700 про С. Установка обладнана системою очищення газів, що дозволяє максимально знизити викиди шкідливих речовин порівняно з утилізацією відкритим спалюванням. Установка працює від промислової мережі змінного струму з номінальною напругою 380В, частотою 50Гц і може використовуватися в польових умовах.

«УЗГ-1МГ» складається з камери утилізації барабана. Висока температура всередині камери утилізації створюється за рахунок спалювання рідкого палива в ежекторному паливі рідини і окислення відходів, що знаходяться в замазученном грунті. Дизельне паливо використовується лише під час розпалу, тобто. під час запуску установки, коли пальники працюють у максимальному режимі. При переході в робочий режим основним паливом стають вуглеводні, що випаровують, замазучених відходів. Контроль температури в камері утилізації здійснюється за температурою газів, що відходять, яка відповідає 350-450 про С, враховуючи обсяг і ступінь забруднення.

Установка «УЗГ-1МГ» мобільна та може бути доставлена до місця аварійного розливу, на мінімальневибухобезпечна відстань – 50м. Мобільність дозволила використовувати «УЗГ-1МГ» при ліквідації аварії на Саяно-Шушенській ГЕС – загальний обсяг витоків олії з ванн мастила та обладнання зруйнованої станції становив 436,5 м. Для полегшення збирання олії застосовувався спеціальний сорбент, який також утилізувався установкою.

Протокол виробника хімічного аналізу ґрунту.