Анализ известных способов получения нефтесорбентов пиролизом различных видов отходов. Разработка рецептуры утилизации нефтяных шламов с использованием доступных сорбентов. Сравнение его экологических характеристик и продуктов его обезвреживания.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукПри этом происходит образование значительных количеств нефтесодержащих отходов, главным образом нефтяных шламов (НШ), снижающих экономическую эффективность предприятий нефтегазовой отрасли за счет необходимости отчуждения территории предприятий под их хранилища, увеличения экологических платежей за хранение отходов и выбросы загрязняющих веществ. В настоящее время осуществление утилизации нефтяных шламов сопряжено со многими трудностями изза их сложного и разнообразного состава. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР кафедры технологии нефти и экологии Кубанского государственного технологического университета и в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы по направлению «Переработка и утилизация техногенных образований и отходов» (ГК №П207 от 22.07.2009 г.). Методы исследования выбирались, исходя из постановок решаемых задач с учетом особенностей исследуемых объектов, и включают: экстракцию вредных веществ из нефтяных шламов органическими растворителями, определение состава и количества ЗВ методами тонкослойной хроматографии, инфракрасной спектроскопии и хромато-масс-спектрометрии, атомно-абсорбционного, рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализов; испытание опытных образцов на прочность при сжатии, определение их водонасыщения и водостойкости. Разработан способ утилизации нефтяного шлама (НШ) созданием обезвреживающей композиции, состоящей из негашеной извести, модификатора и сорбента, полученного при пиролизе изношенных автомобильных шин (ИАШ).Во второй главе охарактеризованы объекты исследований, используемые приборы и методы анализа и контроля; приведены методики определения физико-химических и физико-механических свойств и состава отходов и продуктов утилизации, установления их экологической опасности; даны методики получения углеродного сорбента, продукта утилизации НШ и асфальтобетона на его основе. В работе исследованы образцы нефтяных шламов различного вида и происхождения (образцы НШ-1 и НШ-2), изучены фазовый состав, PH водной вытяжки (таблица 1), наличие в образцах тяжелых металлов, серы, эмиссия загрязнений в водную среду. При определении экологической опасности нефтесодержащих отходов методом атомно-абсорбционного анализа установлено превышение допустимых по ГН 2041-06 норм для тяжелых металлов в почвах: Ni, Zn, Cu, Pb в образце НШ-1 и Ni, Zn, Cu в образце НШ-2. Результаты ТСХ по эмиссии загрязняющих веществ и расчета класса опасности позволяют говорить об экологической опасности нефтяных шламов и необходимости их обезвреживания и утилизации. Для утилизации нефтяных шламов применен способ их обезвреживания, при обработке отхода композицией, содержащей оксид кальция, сорбент и модификатор.Разработана новая обезвреживающая композиция, включающая оксид кальция, углеродный сорбент и модификатор, и предложен экологически безопасный и технологически простой способ утилизации разнородных по составу и времени хранения НШ. Разработан способ утилизации нефтяного шлама более эффективной обезвреживающей композицией, включающей наряду с оксидом кальция и модификатором доступный кремнеземсодержащий нефтесорбент - продукт пиролиза рисовой лузги. При обезвреживании нефтяных шламов 3 класса опасности разработанными композициями получены продукты утилизации 4 класса опасности, а также уменьшена эмиссия ЗВ в водную среду в 7,2?12,4 раза. В зависимости от времени хранения продукта утилизации на основе углеродного сорбента эмиссия ЗВ в водную среду снижается через 30 дней - в 1,3 раза, через 60 дней - в 1,7 раз, через 90 дней - в 2 раза. Разработана рецептура асфальтобетонов с использованием продуктов утилизации НШ в качестве вторичных материальных ресурсов, осуществив концепцию рационального природопользования за счет экономии природного сырья при производстве традиционного активированного минерального порошка, что также позволит оптимизировать технологический процесс их получения и активации.