Оценка воздействия на окружающую среду установки по утилизации бурового шлама на водной основе
Оценка воздействия на окружающую среду установки по утилизации бурового шлама на водной основе
Исследование экологической обстановки на территории месторождения Кумколь в весенне-осенние периоды ведется с 2002 года и дало возможность оценить современное состояние природных сред.
Анализами химического загрязнения водных объектов обнаружено превышение ПДК по цинку, меди и нефтепродуктам в подземных водах технического использования. В воде скважин питьевого назначения несколько завышены концентрации сульфатов и сухого остатка. В ливневых стоках превышение нормативных показателей не отмечено.
В поверхностном слое почв преобладают производные нефтепродуктов алифатического ряда – от С13 до С33. На некоторых станциях обнаружены полосы поглощения валентных и деформационных связей углеводородов нефтяного происхождения. В спектрах экстрактов присутствуют полосы углеводородных валентных колебаний. Сравнение оценки нефтяного загрязнения почвенных таксономических единиц с показателями ПДК не было установлено превышения санитарных норм. Нефтяные пятна и замазученные грунты обнаруживались и ранее, как на объектах месторождения, так и за его пределами. Содержание естественных радионуклидов в почве на месте установки комплекса достаточно однородное. Распределение содержания радионуклидов на прилежащих территориях и на месте установки объекта имеет общее соотношение, что свидельствует о том, что дополнительного (внешнего) внесения радиоактивных элементов не наблюдается.
Концентрации металлов в образцах модельных видов растительности, вегетирующей на территории месторождения, близки общим уровням слабо загрязняемых промышленных территорий. Найденные в растениях маревые и сложноцветковые, нефтепродукты относятся к алифатическим углеводородам нефтяного и частично природного происхождения.
Повышенное содержание тяжелых металлов зарегистрировано в беспозвоночных, обитающих на поверхности почвы ( жуки-чернотелки и др.). По основным загрязнителям (цинк, медь) концентрации элементов в беспозвоночных выше, чем у животных более высокого трофического уровня. На отдельных станциях количество нефтепродуктов в мышцах животных повышается в 1,5-2,0 раза по сравнению со слабо загрязняемыми территориями других регионов. В общем, количество токсинов модельных видов животных находится на уровне средне загрязняемых территорий.
В настоящее время уровень загрязнения компонентов среды на границе санитарно-защитной зоны месторождения Кумколь и Южный Кумколь по количественной оценке, за исключением некоторых параметров, сравнительно невысок.
В настоящее время значительный ущерб окружающей среде наносят производственно-технологические отходы бурения (буровой шлам). Токсичные буровые отходы загрязняют недра, атмосферу, поверхностные и подземные водные объекты, почву, негативно воздействуют на растительный и животный мир. Существует множество способов утилизации отходов бурения, большинство из которых сводится к захоронению, либо размещению буровых шламов на территории буровой или в специально отведенных местах (шламохранилище, земляные амбары и т. д.). Однако перспективным направлением утилизации буровых шламов является использование их в качестве исходного сырья для получения строительных материалов, грунтовых смесей, материалов для отсыпки внутрипромысловых дорог и буровых площадок. Вместе с тем, большое разнообразие состава и свойств буровых шламов, недостаточная изученность их характеристик, в том числе токсичности и способов ее снижения, не позволили в настоящее время этим направлениям утилизации получить широкое распространение в промышленности. При работе установки по утилизации бурового шлама на водной основе для получения электрической энергии используется дизельное топливо. Годовой расход топлива составляет 25,7 тонн.
Актуальность проблемы, недостаточная ее изученность, теоретическая и практическая значимость обусловили выбор темы диссертационной работы, ее целевую направленность, структуру исследования и выбор методов решения поставленных задач.
Цель работы заключается в разработке комплексного способа утилизации отходов бурения с применением механических, физико-химических и биологических методов для достижения более высокой степени экологической безопасности буровых шламов.
Для достижения поставленной цели были сформулированы задачи:
1. Разработать оптимальные рецептуры реагента капсулирования и кап-сулированного бурового шлама с использованием в качестве вспомогательных материалов и реагентов других видов отходов.
2. Обосновать биологический способ утилизации полимерных добавок, содержащихся в буровом шламе, консорциумом микроорганизмов-деструкторов.
3. Создать математическую модель, которая устанавливает зависимость степени биодеструкции полимерной добавки ассоциацией микроорганизмов-деструкторов от содержания в исходном шламе Ма-КМЦ, ЫаС1, рН и температуры проведения процесса.
4. Доказать возможность использования утилизированного бурового шлама в качестве добавки к портландцементу и разработать рекомендации по определению его содержания в цементной смеси.
Основными процессами, при которых происходит выброс вредных веществ, являются:
- сжигание топлива ( организованный источник 0001);
- склад очищенного песка ( неорганизованный источник 6001).
Основными вредными веществами, выделяющимися при сжигании топлива, являются:
- углерод черный (сажа);
- диоксид азота;
- сернистый ангидрид;
- диоксид углерода.
Необходимо отметить, что при сжигании дизельного топлива в дизель-генераторных устройствах, выход вредных эмиссий незначителен.
Основные характеристики дизельного топлива:
- зольность – 0,025%;
- содержание серы – 0,3%;
- теплота сгорания топлива – 42,75 МДж/кг.
При погрузочно-разгрузочных работах на складе песка происходит выделение пыли неорганической с содержанием двуокиси кремния 20-70%.
К основным факторам негативного потенциального воздействия на почвы, отводимые под временно установленные объекты, относятся следующие:
Механическое нарушение почвенного и растительного покровас изменением естественной их структуры и сложения, а также снижением их плодородия,
Нарушение водного и биохимического балансов в системе : почва - растение – грунтовая вода.
Стимулирование развития ветровой эрозии в период временного нарушения методов землепользования.
Нарушение структуры естественных биотопов в зоне временного отчуждения земель.
Возможное загрязнение почв и растительности жидкими и твердыми отходами в период эксплуатации, а также нефтепродуктами во время эксплуатации вследствие возникновения аварийных ситуаций и разливов.
Возрастание техногенных нагрузок при эксплуатации установки может привести к стимулированию развития негативных процессов, снижающих плодородие земель (водной и ветровой эрозии, засолению, изменению физико-химических свойств почв и характера растительности).
В целом в период эксплуатации установки воздействие на атмосферу, подземные и поверхностные воды, геологическую среду, почву, растительный и животный мир будет допустимым при условии соблюдения технологических параметров и природоохранных мероприятий. Экономическая эффективность разработанной технологии подтверждена технико-экономическими расчетами.
Литература:
1. Зильберман М. В., Пичугин Е. А., Шенфельд Б. Е., Черепанов М. В., Ходяшев Н. Б. Оценка влияния состава буровых шламов на класс опасности для окружающей природной среды // Научно-технический вестник Поволжья. — 2012. — № 2. — С. 194–202. 2. Зильберман М. В., Пичугин Е. А., Шенфельд Б. Е., Козлова Г. А., Долганов В. Л.. Требования, предъявляемые к шламо-песчаным смесям на основе буровых шламов для их применения в качестве экологически чистого строительного дорожного материала // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. — 2013. — № 6. — С. 29–34. 3. ГОСТ 8736–93. Песок для строительных работ [Электронный ресурс]. М.: Издательство стандартов, 1995 — Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт». 4. ГОСТ 3344–83. Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства [Электронный ресурс]. М: Стандартинформ, 2007 — Доступ из справ.-правовой системы «Техэксперт».