Совершенствование оценки класса опастности нефтесодержащих отхотов и способа их обезвреживания

Еще большего внимания, как источники огромного негативного воздействия на ОПС, требуют шламонакопители и нефтяные амбары. Для переработки замазученных грунтов и нефтешламов также примене­на предложенная выше биотехнология, но схема имеет ряд особенно­стей по сравнению с описанной ранее (рис. 4.1.7).

Рис. 4.1.7-Схема перерабо тки нефтесодержащих отходов

Первым этапом переработки нефтешламов и замазученных грун­тов является обследование накопителя нефтесодержащих отходов и прилегающей территории, необходимое для определения границ загряз­ненной территории, степени загрязнения и возможности распростране­ния и оказания отрицательного воздействия углеводородов на окру­жающую природную среду. На этом же этапе проводят химический анализ нефтесодержащих отходов, необходимый для расчета его класса опасности, также по предложенному нами уравнению'(2).

Далее рассчитывают необходимые количества компонентов, по­зволяющих восстановить физико-химические и биологические свойства деградированных почв: адсорбентов (разрыхлителей) для связывания углеводородов и создания аэробных условий в загрязненном слое; каль­циевых солей для активизации почвообразовательного процесса и акку­муляции части углеводородов ППК, активизации связанного кальция почвы; полуперепревшего навоза КРС и активного ила КОС для восста­новления и активизации биоты почвы.

Третьим этапом ликвидации накопителя нефтесодержащих отхо­дов является подготовка площадки переработки нефтешламов, заклю­чающаяся:

1)    в подготовке обваловки по границам площадки для предотвра­щения попадания на территорию площадки ливневых вод, бродячего скота и др., а также аварийного (стихийного) растекания нефтешлама за пределы площадки;

2)   в выстилании площадки обезвреживания нефтешламов 12-15 см слоем адсорбентов - измельченной соломой, торфом или перепревшей органикой в целях связывания углеводородов при ливневом выпадении осадков и других ситуациях, возникающих в период выполнения работ для предотвращения отрицательного воздействия на окружающую сре­ДУ-

Затем к шламонакопителю доставляют адсорбенты для связыва­ния нефтешлама до состояния сыпучести, позволяющее выполнение ра­бот по погрузке, перевозке и др., и проводят выемку связанного неф­тешлама из шламонакопителя с погрузкой в автосамосвалы. Далее неф- тешлам (замазученный грунт) перевозят к месту буртования и уклады­вают в бурты высотой 0,8-0,1 м и шириной по основанию 5-6 м (рис.6). К буртам связанного нефтешлама доставляют расчетные дозы кальцие­вых солей, полуперепревшей органики и активного ила КОС, переме­шивают и укладывают в бурты высотой 2,5-3,0 м. После этого проводят 6-7 кратное аэрирование компоста методом перекладки буртов, для поддержания высокой активности аэробной микрофлоры, обеспечи­вающей биодеструкцию углеводородов. При необходимости добавляют отдельные компоненты (органики, активного ила, кальциевых солей, торфа).

4

рис.4.1.8 - Схема жизненного цикла бурта 1,2 - доставка нефтезагрязнённого отхода и наполнителя на площадку с изо­лированной поверхностью, 3 - смешение грейферным ковшом, 4 - формирование бурта, 5 - перемешивание бурта с целью аэрации, 6 - отгрузка продукта

Далее проводят агрохимические и биологические исследования полученного почво-грунта, оценку его хозяйственной ценности и даль­нейшего использования. На этой стадии также определяют класс опас­ности обезвреженного почво-грунта по уравнению (2).

Заключительным этапом ликвидации шламонакопителя является вывоз почво-грунта на низкоплодородные сельскохозяйственные уго­дья, эродированные земли, нанесение его по поверхности почвы слоем 12-15 см. с последующей запашкой и посевом многолетних трав.

При проведении работ на площадках прилегающих непосредст­венно к шламохранилищам, проводят биологический этап рекультива­ции площадки обезвреживания нефтешламов, заключающийся:

1)        в подготовке почвы к посеву и посеве фитомелиоративной культуры;

2)      в измельчении зеленой массы фитомелиоративной культуры и её запашке;

3)     в подготовке почвы и посеве многолетних трав для хозяйствен­ного использования.

Рассмотренная технология достаточного дешевая, не требует при­менения или использования дорогостоящего оборудования, химических препаратов или реагентов, коренным образом изменяющих свойства почвы и т.д.

4.2. Изучение состава и свойств обезвреженных нефтесодержащих отходов, определение их класса опасности для окружающей при­родной среды и путей дальнейшего использования

Для контроля качества проведенного биологического обезврежи­вания нефтесодержащих отходов нами был определен их класс опасно­сти расчетным и экспериментальным методами.

В табл. 4.2.1 представлены результаты расчёта степени опасности компонентов почвогрунта.

Таблица 4.2.1              Показатель степени опасности компонентов, при различном

их содержании в почвогрунте, площадка в р-не г. Похвистнево

В предыдущей главе данной работы нами было показано, что опре­деление класса опасности расчетной методикой в соответствии с дейст­вующим нормативным документом [3] имеет ограниченное применение, т.к. результаты расчета довольно часто расходятся с результатами био­тестирования [117].

Для расчета класса опасности обезвреженных нефтесодержащих отходов использовали уравнение (2), которое нами ранее было получено для расчета класса опасности нефтешламов различных типов [117].

Для обезвреженных нефтесодержащих отходов1 концентрация ди­зельной фракции (С[) стремится к нулю, т.к. она практически полно­стью разлагаются микроорганизмами.

Учитывая данные таблицы 4.2.1, нами был рас<;читан класс опас­ности обезвреженных нефтесодержащих отходов. Все исследуемые об­разцы отнесены к 5 классу опасности для ОПС.

Поскольку в результате биохимических реакций различных ком­понентов нефти и нефтепродуктов образуется целая гамма продуктов окисления, необходимо было подтвердить, что полученное нами ранее уравнение (2) распространяется как на свежие нефтешламы и замазу- ченные грунты, так и на переработанные почвогрунты с низким оста­точным содержанием нефтепродуктов.

В исследовательской лаборатории Центра гигиены и эпидемиоло­гии в Самарской области нами было проведено биотестирование анали­зируемых замазученных грунтов в соответствии с действующими в Рос­сии методическими рекомендациями [94]. В процессе исследования грунтов применяли два биологических тест-объекта из разных система­тических групп (daphnia magna и Paramecium caudatum). Получено пол­ное соответствие между результатами биотестирования и расчетами по уравнению (1) для обезвреженных нефтесодержащих отходов.

На основании вышеприведенных данных можно сделать вывод, что после проведенной биологической очистки получен высококачествен­ный почвогрунт, который в соответствии со своими почво-химическими показателями может найти широкое применение в качестве рекультива- ционного материала для всех видов сельскохозяйственных земель. При начальной концентрации нефтепродуктов на уровне 120 - 190 г/кг вы­шеприведенная биотехнология обеспечивает получение почвогрунта с низкой концентрацией углеводородов, гарантированно относящегося к 5 классу опасности для ОПС, значение которого достоверно устанавлива­ется расчетным методом по уравнению (1), что в настоящей работе под­тверждено экспериментально.

В научном понимании почвогрунт - природное органоминераль- ное тело, состоящее из системы почвенных горизонтов и обладающее свойством плодородия. Основные физические характеристики почвог­рунта: глубина плодородного слоя, цвет, механический состав и струк­тура.

Почвогрунт, полученный после биологического обезвреживания загрязненного плодородного слоя почвы, содержит, как правило, 8-13% гумуса, что позволяет его использовать для повышения плодородия па­хотных низкоплодородных и эродированных почв. Его также можно ис­пользовать на нарушенных землях, сенокосах и пастбищах и т.п.

Почвогрунт, полученный после биологического обезвреживания замазученных минеральных грунтов содержит не более 2 % гумуса, что в два раза ниже нормы. Основные направления его использования — для пересыпки ТБО, ликвидации овражно-балочной системы, в качестве подстилающего слоя при формировании плодородного слоя и т.п.

4.3. Оценка экономической эффективности усовершенствованного способа обезвреживания пефтесодержащих отходов

Технико-экономическая эффективность обезвреживания нефтесо-

о

держащих отходов рассчитана для переработки 1 ООО м (ориентировоч­но 1500 т) замазученного грунта III класса опасности. Ориентировочный экономический эффект (руб./год) от внедрения предлагаемой техноло­гии рассчитывали по следующей формуле:

Э = G (A, + А2) + ЛЭУ + TP - ЗП, где А] - предотвращенная плата за размещение отходов на полигоне, руб./т;

А2 - предотвращенная плата в бюджеты различных уровней за образо­вание отходов, руб./т;

G — объем перерабатываемых отходов, т/год;

ЛЭУ - ликвидированный экологический ущерб от загрязнения земель химическими веществами (руб.);

TP - транспортные расходы (затраты на вывоз нефтесодержащих отхо­дов па полигон) (руб.);

ЗП - затраты на переработку нефтесодержащих отходов (руб.).

В соответствии с действующими нормативными документами, А2 и А4 рассчитывают следующим образом [118, 119]:

А2 = БН[-кэс-кИНф.

БИр- базовая нормативная плата за размещение отходов различных ви­дов в окружающей природной среде [118].

кэс - коэффициент экологической ситуации (для Самарской области 1сэс = 1,9);

кинф = коэффициент инфляции (для платы в бюджет за размещение от­ходов в настоящее время кИНф. = 94,4).

А2 = 4,0 х 1,9 х 94,4 = 717,44 Плата за размещение отходов на полигоне принята по данным ОАО «Экология» (г. Тольятти, полигон «Даниловский-2») и составляет (за 2009 г.) для 1 тонны 3 класса опасности (пастообразные и жидкие) 1200 руб. Базовые нормативы платы за размещение промотходов в окру­жающей среде для 1 тонны 3 класса опасности составляют 4,0 руб.[118].

Основными факторами, определяющими величину ущерба, нано­симого окружающей природной среде при аварийных розливах нефти и нефтепродуктов являются:

-   количество вылившейся нефти и распределение ее в почве;

-   площадь и степень загрязнения земель.

Сумма ликвидированного ущерба от загрязнения земель опреде­ляется по формуле:

ЛЭУ = Не х Э х Кв х Ка х Кэ х Кг,

где ЛЭУ - размер платы за ущерб от загрязнения земель химиче­скими веществами (руб.); в данной работе рассматривается нефтяное за­грязнение:

Не - норматив стоимости сельскохозяйственных земель.

Для Самарской области норматив стоимости равен 206 000 руб./га. согласно [120].

Э - площадь земель, загрязненных химическими веществами. Ис­ходя из глубины загрязнения 0,4 м, 1000 м3 отходов будут находиться на площади 0,25 га. Таким образом, Э = 0,25 га.

Кв - коэффициент пересчета, принимается в зависимости от пе­риода времени по восстановлению загрязненных земель. Так как время восстановления земель составило меньше 1 года, Кв = 0,9.

Ка - коэффициент, принимаемый в зависимости от степени за­грязнения земель химическим веществом. Данный коэффициент опре­деляется на основании показателя

Zc Сфакх/Сф0Н

При среднем содержании нефтепродуктов в почве загрязнённого участка, равном 200000 мг/кг и среднем фоновом содержании нефте­продуктов в почве 110 мг/ кг этот показатель составит:

Zc = 200000/110 = 1818,2. Соответственно, при Zc более 64, коэф­фициент Ка = 2,0.

Кэ(1) - коэффициент экологической ситуации и экологической значи­мости территории экономического района, Поволжского региона Кэ = 1,9;

Кг - коэффициент пересчета, принимается в зависимости от глу­бины загрязнения земель. При глубине загрязнения до 50 см Кг = 1,3. Таким образом, ликвидированный ущерб от загрязнения территории со­ставляет:

ЛЭУ = 206000 х 0,25 х 0,9 * 2,0 х 1,9 * 1,3 = 228969 рублей.

Кроме того, вклад в затраты при ликвидации загрязнении терри­тории вносит вывоз нефтезагрязненного отхода с загрязненной террито­рии (TP). Учитывая, что стоимость вывоза 1 м3 в среднем составляет 240 руб. (2009 г., транспортировка до 100 км), общая стоимость вывоза за­грязненного грунта составляет 240000 руб.

Смета затрат на обезвреживания нефтесодержащих отходов пред­ставлена в таблице 4.3.1.