Экологические проблемы

Обезвреживание и утилизация промышленных и буровых отходов, очистка от нефтяных загрязнений

Обезвреживание и утилизация промышленных и буровых отходов, очистка от нефтяных загрязнений

Нефть, не являясь особо токсичным веществом, тем не менее, загрязнение водоемов нефтью приводит к нарушению кислородного баланса водоема, гибели его фауны и флоры. 

Естественная биологическая деградация углеводородов в почве происходит при непосредственном участии биологических катализаторов - ферментов микроорганизмов. Этот процесс может осуществляться как в присутствии кислорода (в аэробных условиях), так и без него (в анаэробных условиях). При аэробном окислении углеводороды, составляющие нефть, связываются с кислородом воздуха с образованием углекислого газа и воды.

Благодаря чрезвычайно интенсивному обмену веществ микроорганизмы способны за короткое время переработать такое количество субстрата, которое во много раз превышает их собственную биомассу. Иногда используют совершенно варварские "методы очистки" от нефтяных загрязнений почвы и воды. Зачастую разлившуюся нефть с поверхности земли или воды удаляют сжиганием. Это приводит к необратимым изменениям в почве и отравлению воды продуктами сгорания. Иногда загрязненную почву снимают и вывозят в отвалы, не щадя даже самые плодородные слои. Такие методы приводят к деградации плодородного слоя почвы и приводят к полной потере плодородия и всех биологических свойств почвы.

В мировой и отечественной практике борьбы с нефтяными загрязнениями используются биологические, механические и физико - химические методы. Однако ни один из перечисленных методов не обеспечивает полного восстановления плодородия и всех  биологических свойств почвы. 

Каждый из этих методов наряду с преимуществами имеет и определенные недостатки. Биологические методы, хотя и позволяют полностью восстановить свойства и плодородие почв и очистку водоемов, но работают чрезвычайно медленно, особенно при высокой степени загрязнений. Поэтому использовать их целесообразно лишь на ландшафтах при относительно невысокой степени загрязнений. Их практически нецелесообразно использовать для обезвреживания нефтешламов и буровых отходов, зачастую содержащих вещества, подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. 


Физико-химические методы очистки от нефтяных загрязнений, такие как сжигание, связывание загрязнений вяжущими материалами, использование адсорбентов, хороши своей эффективностью при высоких уровнях загрязнения и высокой скоростью и производительностью процесса. Однако они приводят к полной или частичной (в зависимости от метода) потере свойств почвы и воды в случае их использования на ландшафте. К тому же они редко обеспечивают очистку до действующих стандартов ПДК.


Многолетний опыт работы компании "СИНТЭКО" по ликвидации нефтяных загрязнений почвы и воды и реабилитации загрязненных территорий, а также обезвреживания нефтешламов и буровых отходов показал, что наиболее эффективно использовать комбинацию указанных методов, в зависимости от характера и уровня загрязнений. 

Физико-химические методы эффективны на первом этапе очистки при высоких уровнях загрязнения, а биологические на финальном этапе очистки почвы и воды и реабилитации травмированных загрязнениями ландшафтов и водоемов. 

Рассмотрим несколько примеров применения технологий очистки от нефтяных загрязнений и обезвреживания отходов компанией "СИНТЭКО".

Биологические методы очистки и реабилитации экосистем.

Наиболее перспективными для реабилитации травмированных загрязнениями ландшафтов и водоемов признаны биологические методы, ввиду их экологичности и полноты восстановления 319 естественных свойств почвы и воды. Для ускорения и упрощения процесса разложения нефти «СИНТЭКО» использует биодеструкторы нефти. Биодеструкторы - микробиологические препараты, применяемые «СИНТЭКО» для очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений, состоящие из высушенных живых клеток непатогенных и нетоксичных штаммов бактерий. Бактерии выделены из природных биоценозов и селекционированы для эффективного окисления нефти и нефтепродуктов. Биодеструкторы эффективно очищают воду при содержании нефтяных загрязнений до 250 г/л и почву при концентрациях до 150 кг/м3 и устойчивы к химическому загрязнению почвы и воды токсичными компонентами буровых растворов и другими химическими реагентами. 

Препараты отличаются высокой активностью по окислению широкого спектра углеводородов, нефти, нефтепродуктов, включая асфальтосмолистые фракции, рафинаты, нефтяные дистилляты, ароматические углеводороды - фенол, бензол, а также такие канцерогенные вещества, как 3,4 бензпирен и аналоги. 

Попутно утилизируются в качестве источников питания бактерий нитраты и нитриты, которые после завершения жизненного цикла бактерий способствуют удобрению почвы органическим азотом. Способ действия препаратов основан как на действии самих вносимых с препаратом микроорганизмов, так и на стимуляции активной деятельности местных микроценозов за счет внесения дополнительной подкормки. 

Биологические методы очистки и реабилитации экосистем.

Госсанэпиднадзор РФ на основании заключения НИИ гигиены им. Эрисмана о безвредности используемых микроорганизмов для 320 человека и животных разрешил использование биопрепаратов в натурных условиях на территории России для ликвидации загрязнений нефтью. 

В «СИНТЭКО» разработана система высокоэффективных мер борьбы с аварийными и хроническими нефтяными загрязнениями на почве и в водоемах. Предлагаемая технология представляет собой фактически воспроизводство процессов самоочищения в концентрированном виде. 

После исчерпания нефти и нефтепродуктов в почве и воде количество микроорганизмов там приходит к природной, естественной для данного региона, норме. Это совершенно безопасно для человека и природы. Количество микроорганизмов после обработки нормализуется, что видно на приводимых графиках. 

Каспийская экологическая программа

С начала промышленного освоения нефтегазовых ресурсов Каспийского шельфа этот вид деятельности привлекает к себе повышенное внимание экологической науки, природоохранных кругов и общественности многих стран мира. В условиях жесточайшей конкуренции за нефтяные ресурсы Каспийского моря экологическое кредо нефтяной компании становится зачастую фактором, определяющим успех в получении прав на разведку и разработку углеводородных ресурсов. 

С 1998 года основой международного природоохранного сотрудничества в регионе Каспийского моря становится Каспийская экологическая программа (КЭП). Одним из проектов, реализуемых в рамках Каспийской экологической программы, стал российский проект по внедрению технологии биодеструкции нефтяных загрязнений воды, почвы и нефтешламов, реализуемый фирмой «СИНТЭКО». 

Для реализации проекта было выбрана прибрежная низменная равнина.  одно из старейших заброшенных нефтяных месторождений в Дагестане – Берикейское, которое в 1999 г. квалифицировано межведомственной комиссией как зона экологического бедствия. 

 Берекейская нефтяная площадь находится на Кавказе, на самом берегу Каспийского моря, в пределах Республики Дагестан. Здесь, на арендованных частных землях,  когда-то шла добыча нефти товариществом бр. Нобель и А. Мак-Гарвей (впоследствии организатором крупнейшего Северо-Кавказскоrо Нефтепромышленного Общества) 

Уже более ста лет нефть растекается вокруг заброшенных скважин и стекает в Каспий. 

Заброшенных скважин, таких как Берикейское, на Каспии немало. Только в этом районе их более 200.

Каспийская экологическая программа

Работы были начаты в 2003 году на нефтезагрязненных территориях около 15 гектаров. Уровни загрязнения почвы и воды на выбранном участке варьировали от среднего (2-3 г/дм3 ) до чрезвычайно высокого (5-100 г/дм3 и выше). 

Ситуация на загрязненной территории существенно осложнялась тем, что выделение нефти и загрязненных пластовых вод из разгерметизировавшихся, ранее законсервированных нефтяных скважин продолжаются и в настоящее время. Потоки нефти и засоленных вод растекаются по территории. 

Процесс очистки на Берикейском участке состоял из трех этапов: 1. Создание нефтеловушек и системы дренажа для предотвращения попадания вытекающей из скважин жидкости с высоким содержанием нефти на ландшафт и в водные объекты; 2. Вспашка и обработка территории биопрепаратом с внесением специализированных подкормок и рыхлителей;

На участках территории, где было достигнуто снижение загрязнения до удовлетворительных величин, был произведен засев ячменя. Посевы стали индикатором, показывающим, что плодородие почвы восстановлено. 

Результаты обработки территории показаны на рисунке.


На рисунке видно, что на первом этапе значительно сократилась территория загрязненная нефтью. Остались неочищенными лишь участки на которых скопилась жидкая нефтеводяная смесь в виде "озер", причем нефть в результате испарения со временем превратилась в густой мазут. 

Первый этап очистки и реабилитации территории по времени занял год. Приведем несколько примеров применения технологии с использованием биодеструкторов. 

Грозненская станция биологической очистки сточных вод.

Объект представляет собой сеть нефтеловушек, заполненных сточными водами нефтеперерабатывающих заводов. Общая площадь ловушек 2436 м2 . Заполняемость ловушек от 1,2 до 3м. Для обработки были выделены две секции ловушек площадью по 120 м2 . Объем стоков 140 м3 . Поверхность воды в ловушках перед 326 обработкой была покрыта сплошной пленкой нефти толщиной в несколько сантиметров. 

Начальная концентрация нефтепродуктов составляла 35 г/л в одном сборнике и 10 г/л в другом. 

Результаты обработки

  • Концентрация нефтепродуктов в воде снизилась ниже предела порога обнаружения методики анализа и стала значительно меньше предельно допустимой. Концентрация канцерогенных веществ (3,4 Бензпирена) снизилась в 2 - 5 раз. 
  • Утилизировались практически полностью нитраты и нитриты, содержавшиеся в воде. 
  • Общая концентрация микроорганизмов в воде к концу контрольного периода нормализовалась и дошла до обычной для этого региона нормы. 


Прорыв нефтепровода в районе г. Моздока Обработанный участок представляет собой территорию городской мусорной свалки. В 1988г. производственное объединение Северо - Кавказских магистральных нефтепроводов складировало здесь смесь нефти и почвы, вывезенную с участка нефтепрорыва, в количестве 3500 м3. На момент обработки указанная смесь была распланирована бульдозером по всей территории свалки. 

Площадь загрязнения составила 5 га. Кроме нефтепродуктов в отходах в значительном количестве содержатся тяжелые металлы (свинец, медь, марганец, цинк, барий), фенолы, нитраты. К примеру, фенолов в подземной воде (в ложе свалки) содержалось в 100 раз выше ПДК (до 0,1 мг при ПДК 0,001 мг/л). 


Результаты обработки

  • Концентрация нефтепродуктов в почве за 3 месяца снизилась более чем в 14 раз. 
  • Концентрация канцерогена (3 - 4 Бензпирена) снизилась более чем в 3 раза. 
  • Полностью утилизировались нитраты и нитриты, содержавшиеся в почве. 
  • Общая концентрация микроорганизмов в почве к концу периода пришла к исходной норме.


 Нефтяной амбар. Обработанный участок представляет собой нефтяной амбар глубиной 6 метров, заполненный нефтяными отходами. Возраст нефтяных залежей - 60 лет. Амбар был засыпан землей и перепахан. Площадь участка составляет около 3 га. За прошедшее время нефть заметно изменила свой состав и свойства в процессах, протекавших с ней в почве в присутствии воды и кислорода воздуха. Интегральная начальная загрязненность нефтепродуктами достигала 140-150 г/кг почвы. Результаты обработки

Концентрация нефтепродуктов в почве за 2 месяца снизилась в три раза. 

Концентрация канцерогенных веществ (3,4 Бензпирена) также снизилась в 3 раза. 

Полностью утилизировались нитраты и нитриты, содержавшиеся в почве. 

Общая концентрация микроорганизмов в почве к концу контрольного периода заметно возросла, подойдя к обычной для этого региона норме, что свидетельствует о восстановлении свойств почвы как биологической среды обитания. 


Аналогичный весьма успешный опыт работ, включая спасение рыбохозяйственных водоемов, был получен в ходе ликвидации последствий аварийного разлива нефти при разрыве нефтепровода Баку-Новороссийск

Накопленный опыт очистки почвы и воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами доказывает экологическую безопасность и высокую эффективность микробиологического метода борьбы с загрязнениями. Биологические методы, хотя и позволяют полностью восстановить свойства и плодородие почв и очистку водоемов, но работают чрезвычайно медленно, особенно при высокой степени загрязнений. Поэтому использовать их целесообразно лишь на ландшафтах при относительно невысокой степени загрязнений

. Их практически нецелесообразно использовать для обезвреживания нефтешламов и буровых отходов, зачастую содержащих вещества, подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. Именно поэтому на первом этапе очистки при высоких уровнях загрязнения, а также для обезвреживания нефтешламов и буровых отходов "СИНТЭКО" использует физико - химические методы связывания загрязнений вяжущими материалами с введением специальных адсорбентов. 

Такая технология хороша своей эффективностью при высоких уровнях загрязнения и высокой скоростью и производительностью процесса. 

Физико-химические методы обезвреживания нефтезагрязненных отходов 

В 2006-2007 годах ООО «СИНТЭКО-Н» во взаимодействии с ООО «Центркаспнефтегаз» создан полигон по переработке и обезвреживанию буровых отходов, образующихся при бурении на акватории Каспийского моря и осуществлению реабилитационных мероприятий при аварийных ситуациях при добыче, транспортировке и переработке нефти и газа на территории Республики Дагестан.



Грозненская станция биологической очистки сточных вод.

На полигоне было обезврежено свыше 3000 тонн буровых отходов, образовавшихся при бурении скважины «Центральная – 1» в Каспийском море. В 2012 году на полигоне обезврежено около 1500 тонн нефтезагрязненных отходов, образованных при демонтаже нефтеперекачивающей станции «Камыш-Бурун» компании «Транснефть» в Ставропольском крае. 

Сотрудничество с компанией «Транснефть» у «СИНТЭКО» сложилось и продолжается с начала 90-х годов. при аварийных разливах нефти на магистральном нефтепроводе Баку-Новороссийск. «СИНТЭКО» в течение многих лет производит обезвреживание загрязненных грунтов буровых и иных производственных отходов, образующихся при эксплуатации местрождений нефти и газа у компаний «Транснефть», «Газпром», «Роснефть-Дагнефть», «Каспойл», и других нефтегазодобывающих компаний на территории Дагестана.