СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ, ГРУНТОВ И НЕФТЕШЛАМОВ

Изобретение относится к защите окружающей среды, а именно к рекультивации загрязненных нефтью земель, обезвреживанию почвы, грунтов, нефтешлама.

Известен способ очистки нефтешламов и грунтов (патент РФ №2116265, С 02 F 11 /00), согласно которому нефтяной шлам и замазученный грунт забирают из шламонакопителя, обрабатывают деэмульгатором, фильтруют от крупных частиц размером более 10 мм, обрабатывают и нагревают водным паром до температуры 40-50°С. Затем шлам отстаивают 15-20 мин, в течение этого времени шлам разделяется на четыре фазы: нефтепродуктовую, водную, водно-иловую суспензию, замазученные механические примеси, при этом выведенные механические примеси отмывают углеводородным растворителем и водяным паром.

Указанный способ применяется при комплексной переработке жидкого нефтешлама. Основным назначением известного способа является получение продуктивной нефти.

Известен способ очистки почвы и нефтешламов в центре по промывке почвы и нефтешламов фирмы “ЕРСО” (Рекламный листок “Предложение компании ЭКПО по поставке технологических систем для восстановления окружающей среды”), включающий просеивание почвы или шлама от крупных обломков на вибросите, струйную промывку крупных частиц и песка моющей жидкостью с одновременным отделением мелкозернистого шлама на наклонном винтовом конвейере при перемещении материала, трехстадийную промывку мелкозернистого шлама в емкости при перемешивании, скомбинированную с сепарацией жидкости и твердой фазы, возврат моющей жидкости после третьей стадии промывки мелкозернистого шлама на первую стадию промывки и периодический отвод нефтяной эмульсии из емкости промывки.

Известный способ является сложным и недостаточно эффективным. Струйная промывка крупных частиц и песка на винтовом конвейере не обеспечивает в достаточной степени их обезвреживания, а трехстадийная промывка мелкозернистого шлама, скомбинированная с сепарацией жидкости, требует больших объемов промывочной жидкости и усложняет технологический процесс.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологического процесса очистки нефтезагрязненных грунтов, почвы и нефтешламов, повышение качества отмывки, обеспечение осуществления очистки по замкнутому циклу с сохранением активности моющего раствора, возвращаемого в цикл.

В этом состоит технический результат.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки нефтезагрязненных грунтов, почвы или нефтешлама, включающем отмывку грунта (почвы, шлама) моющей жидкостью, регенерацию жидкости путем фазового разделения с отделением органической фазы и возвратом водной фазы в цикл очистки, согласно изобретению перед отмывкой грунт (почву, шлам) разделяют на плавающую массу и осаждаемый грунт (почву, шлам), а затем осуществляют отмывку каждой отделенной фракции, при этом отмывку плавающей массы проводят струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемой массы от загрязненной моющей жидкости, отмывку осаждаемого грунта (почвы, шлама) проводят в три этапа, на первом этапе отмывку осуществляют при осаждении в потоке моющей жидкости при объемном соотношении осаждаемого грунта (почвы, шлама) и жидкости не менее 1:1, на втором этапе осуществляют струйную отмывку материала на наклонном винтовом конвейере при перемещении материала, на третьем этапе отмывку осуществляют струйной обработкой на вибросите с одновременным отделением отмываемого грунта (почвы, шлама) от загрязненной моющей жидкости, регенерацию моющей жидкости проводят путем гравитационного отстоя, очистку нефтезагрязненных грунтов, почвы или нефтешлама ведут по замкнутому циклу, причем перед подачей моющей жидкости в цикл очистки, ее дополнительно очищают от механических примесей, в качестве моющей жидкости используют 0,3-3,0% водный раствор моющего средства с температурой 40-95°С, образующий неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями.

Способ осуществляется следующим образом.

В качестве объекта отмывки берут собранные в процессе очистки земной поверхности при аварийных разливах нефти загрязненные грунт, почву, содержащие растительные и иные остатки, а также твердый нефтешлам и/или твердо-жидкий пульпообразный шлам. Перед началом процесса очистки приготовленную моющую жидкость подогревают предпочтительно до температуры 60°С. В качестве моющей жидкости используют 0,3-3,0% водный раствор моющего средства, образующего неустойчивую эмульсию с углеводородными загрязнениями, например, техническое средство “УБОН”, “УБОН-Д”, и иные моющие средства, содержащие неионогенные поверхностно-активные вещества с добавками.

Загрязненный грунт и/или почва или шлам (далее грунт) подаются на загрузочную решетку бункера, заполненного водным раствором моющего средства, и с помощью оператора размываются струей раствора из моющей установки, при этом разрушаются комки и сгустки грунта с одновременным моющим и механическим воздействием моющей жидкости на нефтяное загрязнение. Размытый грунт, проходя сквозь ячейки решетки, поступает в бункер. При попадании грунта в бункер, не тонущая масса и нефть всплывают, а тяжелый грунт оседает на дно бункера. Разделение грунта осуществляется в динамическом режиме.

Процесс отмывки осаждаемого грунта осуществляется в несколько этапов. На первом этапе грунт отмывается в бункере потоком горячего моющего раствора, где осуществляется оптимальное воздействие моющего средства на нефтяное загрязнение. Экспериментально установлено, что объемное соотношение осаждаемого грунта и моющего раствора должно составлять не менее 1:1. На втором этапе осуществляется струйная отмывка на наклонном винтовом конвейере при перемещении грунта из бункера на вибросито посредством встроенной моющей установки. Третий этап струйной отмывки грунта осуществляется на вибросите с одновременным отделением грунта от загрязненного раствора. Отмытый грунт сбрасываются в контейнеры, а загрязненный моющий раствор подается на регенерацию. Трехстадийная отмывка осажденного грунта (почвы, шлама) обеспечивает высокую степень обезвреживания и экологическую безопасность грунта.

Одновременно с отмывкой осаждаемого грунта осуществляется отвод из бункера плавающей массы и нефти. Плавающая масса подается на вибросито, где осуществляется струйная отмывка массы от нефтезагрязнения с одновременным отделением от загрязненного моющего раствора. Отмытые и экологически чистые растительные и иные остатки сбрасываются в контейнеры, а загрязненный раствор подается на регенерацию. Струйная обработка плавающей массы растительных и иных остатков на вибросите обеспечивает сплошное смывание нефти с поверхности.

Загрязненная моющая жидкость регенерируется в динамическом режиме путем гравитационного отстоя при постоянном подогреве с помощью паровых регистров, установленных в отстойной емкости. Использование в качестве моющей жидкости водного раствора моющего средства, образующего неустойчивую эмульсию, обеспечивает быстрое фазовое разделение с низкой остаточной концентрацией углеродных соединений в водной фазе. Регенерированный водный раствор возвращается в цикл очистки и подается на струйные моющие установки. При этом перед подачей моющей жидкости в цикл раствор дополнительно очищается от механических примесей посредством гидроциклона. В процессе очистки контролируется активность моющего раствора и при необходимости корректируется его концентрация до требуемых значений.

В зависимости от степени загрязнения грунта (почвы, шлама) регулируется напорный режим в струйных моющих установках, при этом обеспечивается скорость размыва загрязненного грунта, соотношение объемов осаждаемого грунта и моющего раствора, механическое смывание нефтезагрязнения с поверхности материала на виброситах. Кроме того, при отмывке сильно загрязненного грунта увеличивают время струйной обработки осажденного грунта при перемещении на наклонном трубчатом винтовом конвейере посредством изменения скоростного режима.

По окончании рабочей смены водный раствор из отстойной емкости откачивают во вспомогательный котлован, осадок выводится с помощью шнекового конвейера, накопившаяся нефть откачивается с помощью вакуумного насоса, направляется на дальнейшую переработку или используется в качестве топлива. В котловане остаточная концентрация моющего средства осаждается флокулянтом, вода используется для дальнейшей работы. Экологически безопасные грунт, растительные и иные остатки собираются и вывозятся на места сбора или подвергаются дальнейшей переработке.

Способ поясняется примерами.

Пример 1.

Очищали почву, загрязненную сырой нефтью, срезанную с поверхности заболоченного участка, содержащую грунт, растительные остатки. Содержание нефти около 20%. В качестве моющей жидкости использовали водный раствор, содержащий 0,3 мас.% моющего средства с температурой 60°С. Отмывку осуществляли по вышеописанной технологии. Обеспечивали объемное соотношение загрязненный осаждаемый грунт : моющий раствор 1:1. По окончании процесса очистки содержание нефти в отмытом грунте не превышало 0,8%.

Пример 2.

Очищали шлам, содержащий грунт, почву, растительные остатки, загрязненный сырой нефтью. Содержание нефти около 35%. В качестве моющей жидкости использовали 0,6% водный раствор моющего средства, температура раствора 65°С. Очистку осуществляли по вышеописанной технологии. Обеспечивали объемное соотношение загрязненный осаждаемый грунт : моющий раствор - 1:2. По окончании процесса очистки содержание нефти в отмытом грунте не превышало 1,0%.

Пример 3.

Очищали твердо-жидкий пульпообразный шлам, взятый из шламонакопителя, содержащий измельченные растительные остатки, механические примеси и воду. Содержание нефти около 50%. В качестве моющего раствора использовали 2% водный раствор моющего средства, температура раствора 75°С. Очистку осуществляли по вышеописанной технологии. Обеспечивали объемное соотношение загрязненный грунт : моющий раствор 1:3. По окончании процесса очистки содержание нефти в отмытом грунте не превышало 1,1%.

Таким образом, способ позволяет обезвредить загрязненные грунт, почву, растительные и иные остатки и обеспечить качество отмывки при упрощении технологического процесса очистки по сравнению с аналогом.