К проблеме детоксикации нефтезагрязненных почв и утилизации буровых растворов

ЭКОЛОГИЯ

17 (17) ноябрь 2006 г.

К ПРОБЛЕМЕ ДЕТОКСИКАЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ И УТИЛИЗАЦИИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ

' * ' ТГчгм?

Согласно Государственному докладу «О состоянии природных ресурсов и об охране окружающей среды в республике Татарстан в 2005 году», на территории Республики продолжают интенсивно развиваться процессы деградации земель.

В настоящее время 4505,0 Га земель отработано и подлежат рекультивации. В результате загрязнения нефтью и нефтепродуктами ежегодно выводится из оборота около 200 Га продуктивных земель. В течение 2005 г в установленном порядке снято 332,0 тыс. м3 плодородного слоя почвы на площади 146,0 Га, использовано на рекультивацию нарушенных земель -417 тыс. м3. В ряде случаев традиционные технологии детоксикации и рекультивации нефтезагрязненных почв и грунтов, образующихся в процессах нефтедобычи, нефтепереработки, транспортировки нефти и нефтепродуктов, не приводят к ожидаемым результатам.

Предлагаемая технология заключается во внесение в почву специальных препаратов и их перемешивание (перекопка, вспашка, боронование, дискования) для усиления процессов аэрации. Все операции проводятся с использованием серийной сельхозтехники или специальной установки. Нормы расхода препаратов при загрязненности почвы до 5% (без учета мощности загрязненного слоя) - от 10 до 50 кг на 1 м3 (восстановление жизнедеятельности почвы происходит уже в течение 2-3 месяцев), от 5 до 30 % (с учетом мощности загрязненного слоя) - 100-300 кг на 1 м3 (сроки восстановления почв 1-3 года). При работе с нефтешламмами и сильно (30 и более %) нефтезагрязненными почво-грунтами рекомендуется предварительно применять передвижную установку безотходной очистки грунта и нефтешламмов, с извлечением нефтепродуктов для дальнейшего использования с применением технического моющего средства «Сириус», с последующим проведением рекультивационных работ. Производительность установки от 20 до 40 т загрязненного почво-грунта в сутки.

Использование данной технологии для детоксикации нефтезагрязненных почв и грунтов без их выемки, вывоза и захоронения позволяет максимально задействовать и использовать все существующие природные механизмы самоочищения. Снижается токсичность углеводородов, ускоряются

процессы их биохимического разложения и восстанавливаются плодородие почв и растительный покров загрязненной территории. Формируются оптимальные водно-воздушный и окислительно-восстановительный режимы, повышаются биологическая и ферментативная активность почвы. Исключается гибель вносимых бактерий при применении нефтеокисляющих микроорганизмов (бакпрепаратов), при загрязненности более 5%, т.к. снимается острая токсичность углеводородов нефти, особенно метанонафтеновой фракции.

Другой проблемой нефтедобычи является технологическое загрязнение объектов природной среды отработанными буровыми растворами и буровыми шламами. Применяемая в настоящее время система сбора и хранения отходов не обеспечивает надежной защиты природных объектов от загрязнения. Загрязняющие компоненты буровых растворов и шламов: широкая гамма применяемых в буровой практике химических реагентов, а также токсикантов поступающих из разбуриваемых пород и пластовых вод (легкорастворимые соли, ионы тяжелых металлов, синтетические поверхностно-активные вещества), накапливаясь в почве, приводят к ее обес-структуриванию, снижению биологической активности и возникновению или усилению эрозионных процессов.

С другой стороны, отработанные буровые растворы и буровые шламы содержат тонкодисперсные частицы выбуренных пород и технологически обусловленные глинистые компоненты. Эти компоненты отходов бурения могут быть использованы для улучшения почвенных свойств: формирования агрономически ценной структуры почвы, увеличения влагоемкости, буфер-ности. Кроме того, в буровых растворах и шламах содержатся биофильные элементы: кальций, калий, фосфор, микроэлементы, которые, в целом, улучшают агрохимические свойства почвы и повышают ее плодородие.

Предлагаемая технология утилизации буровых растворов основана на их перемешивании с заданным количеством реагента с использованием мобильной установки нейтрализации фильтратов отстойников сточных вод, полигонов бытовых и промышленных отходов. Установка представляет собой автономный передвижной агрегат, смонтированный на стандартном самоходном шасси или прицепе, оснащенным

полным комплексом оборудования для откачки буровых растворов, их смешивания с препаратом и перекачки в отстойник-сепаратор, из которого технически чистая вода сливается на рельеф местности, а осадок смешивается с буровыми шламами для дальнейшей переработки в мелиорант Расход препарата не превышает 30 кг на кубический метр раствора, производительность установки (по буровому раствору) - 5 кубических метров в час.

Получение мелиорантов из обезвоженных осадков буровых растворов и буровых шламов основано на их интенсивном смешении, при обеспечении постоянной аэрации, с реагентом. Скорость процесса - 15-20 м3/ч, расход реагента - 0,1-0,2 % от массы обрабатываемого шлама или осадка.

Получаемые мелиоранты препятствуют обесструктуриванию почв, положительно влияют на активность микрофлоры, увеличивают содержание в почве органического вещества, ферментативную активность, буферность и емкость поглощения почвы, повышают продуктивность и устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Внедрение предлагаемой технологии позволит снизить объемы образующихся отходов бурения и отказаться от завоза плодородного слоя почв при проведении мелиоративных и рекультивационных работ, сохраняя не загрязненные и не поврежденные участки.

Авторы разработки - Лауреаты Премии СарТЭК Топливно-энергетического комплекса Саратовской области Ф.П. МАДЯКИН, И.Г. ГАНЕЕВ, В.Ф. МАДЯКИН ГОУ КГТУ