Способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза



Владельцы патента RU 2497607:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды. Предложен способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза, согласно которому предварительно подготовленные отходы в виде суспензии pH=6…8, состоящей из твердых бытовых отходов, буровых отходов, бытовых и хозяйственно-фекальных сточных вод, инициирующей добавки, периодически закачивают в существующие, не менее одной, нагнетательные скважины газовых, газоконденсатных или нефтяных месторождений, по которым достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов. При этом закачивают под давлением, не превышающим давление гидроразрыва пласта. После чего извлекают образующийся биогаз через эксплуатационные скважины. Способ обеспечивает упрощение и удешевление операций, проводимых как при захоронении отходов, так и при извлечении образующегося в процессе биодеградации отходов метансодержащего биогаза. 1 ил.

 

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды и предполагает рациональное использование природных ресурсов, а именно: использование объектов разработки, представленных локально-изолированными зонами, оторочками, линзами (подземными резервуарами) - газовыми, газоконденсатными или нефтяными месторождениями, по которым достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, для обезвреживания промышленных и бытовых отходов с производством альтернативного источника энергии - биогаза.

Известны различные способы подземного захоронения промышленных отходов. К наиболее известным из них относятся: закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты (Гольдберг В.М., Скворцов Н.П, Лукьянчикова Л.Г. Подземное захоронение промышленных сточных вод. -М.: Недра, 1994. - С.5); захоронение отходов в искусственно созданные емкости в слабопроницаемых глинистых и соленосных породах с помощью механической выемки пород (Гольдберг В.М., Газда С. Гидрогеологические основы охраны подземных вод от загрязнения. - М.: Недра, 1984. - С.210-211), гидроразрыва пласта, подземных взрывов (Гидрогеологические исследования подземного захоронения промышленных стоков. Под ред. В.А. Грабовникова. - М.: Недра, 1993. - С.5, 23), растворения соли и др.; захоронение в рыхлых породах зоны аэрации большой мощности за счет использования сорбционной емкости пород; захоронение в отработанные шахты и рудники; использование отдельных видов сточных вод в системе заводнения на нефтяных пластах (Рыбальченко А.И., Пименов М.К., Костин П.П. и др. Глубинное захоронение жидких радиоактивных отходов. - М: ИздАТ, 1994. - С.168-225).

Общим основным недостатком этих способов является неэффективное использование подземного пространства для размещения в нем отходов, обусловленное, главным образом, чрезмерно жесткими требованиями к расположению участков захоронения, необходимостью капиталовложений на сооружение специальных подземных объектов захоронения отходов, опасностью преждевременного выхода загрязненных отходами подземных вод на поверхность земли или к близко расположенным водозаборам подземных вод, а также отсутствием дополнительной возможности производства альтернативного источника энергии - биогаза.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению, принимаемым нами за прототип [Патент РФ №2174939. Способ подземного захоронения жидких бытовых и дождевых стоков Ахметов А.И., Колягин П.В., Захаржевский Д.В. и др. МПК B65G 5/00, E21F 17/16, B09B 1/005], является способ подземного захоронения жидких бытовых и дождевых стоков, где изначально проводят геологические и геофизические исследования пород, выявляя природные локальные изолированные емкости в подземных породах, например, базальтовых, в которые затем производят закачку отходов, отводя газообразные продукты биологического происхождения через пробуренную вторую скважину с последующей их утилизацией.

Недостатком данного способа является необходимость выявления природных локализованных емкостей в подземных породах, а также строительство нагнетательной и добывающей скважин, что влечет удорожание и усложнение операций, проводимых как при захоронении отходов, так и при последующем извлечении биогаза.

Техническая задача изобретения заключаются в разработке экологически чистого способа захоронения отходов различного происхождения, обеспечивающего использование объектов разработки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений при надежной локализации отходов в определенных границах и в течение заданного времени, упрощении и удешевлении операций, проводимых как при захоронении отходов, так и при извлечении образующегося в процессе биодеградации отходов метансодержащего биогаза.

Указанная задача решается тем, что в способе подземного обезвреживания отходов с производством биогаза, включающем закачивание их через пробуренную скважину в подземные породы, согласно изобретению предварительно подготовленные отходы в виде суспензии pH=6…8, состоящей из, мас.%: твердых бытовых отходов (ТБО) - 45-60, буровых отходов - 15-25, бытовых и хозяйственно-фекальных сточных вод - 15-25, инициирующей добавки - 5-7%, периодически закачивают в существующие, не менее одной, нагнетательные скважины газовых, газоконденсатных или нефтяных месторождений, по которым достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, под давлением, не превышающим давление гидроразрыва пласта, с последующим извлечением образующегося биогаза через эксплуатационные скважины.

Инициирующая добавка, используемая в предлагаемом способе, защищена патентом РФ [Патент РФ №2367529 Способ складирования твердых бытовых отходов Ягафарова Г.Г. Шаимова A.M., Насырова Л.А., МПК B09B 1/00 (2006.01)].

Изобретение иллюстрируется на чертеже. На нем в общем виде представлена принципиальная схема реализации разработанного способа и показаны следующие ее элементы: 1 - блок предварительной подготовки суспензии, 2 - ввод инициирующей добавки, 3 - ввод отходов (ТБО, буровой отход, бытовые и хозяйственно-фекальные сточные воды), 4 - нагнетательная скважина, 5 - добывающая скважина, 6 - локально-изолированная зона (газовый, газоконденсатный или нефтяной пласт), по которой достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, 7 - суспензия, закачиваемая в локально-изолированную зону, 8 - отбор биогаза, образующегося в процессе биодеструкции суспензии, 9 - перфорационные отверстия скважины.

Способ осуществляется следующим образом. В блоке предварительной подготовки (1) получают суспензию (7) pH=6…8, состоящую из инициирующей добавки (2) и отходов (3), которую затем закачивают в существующую нагнетательную скважину (4) локально-изолированной зоны (6), по которой достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, с последующим извлечением образующегося биогаза (8) через перфорационные отверстия (9) существующей добывающей скважины (5).

Способ обеспечивает эффективное и экономичное удаление отходов из биологической среды обитания человека с производством альтернативного источника энергии - метансодержащего биогаза.

Таким образом, в предлагаемом способе промышленные и бытовые отходы утилизируют на технически оснащенных объектах разработки газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, по которым достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, позволяющих их обезвреживать с одновременным извлечением образующегося метансодержащего биогаза и минимальными капиталовложениями.

Способ подземного обезвреживания отходов с производством биогаза, включающий закачивание их через пробуренную скважину в подземные породы, отличающийся тем, что предварительно подготовленные отходы в виде суспензии pН 6…8, состоящей из твердых бытовых отходов, буровых отходов, бытовых и хозяйственно-фекальных сточных вод, инициирующей добавки, периодически закачивают в существующие, не менее одной, нагнетательные скважины газовых, газоконденсатных или нефтяных месторождений, по которым достигнут конечный коэффициент извлечения пластовых флюидов, под давлением, не превышающим давления гидроразрыва пласта с последующим извлечением образующегося биогаза через эксплуатационные скважины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для обработки отходов, включающих органические отходы и муниципальные твердые отходы, а также к способу обработки отходов. Устройство содержит удлиненную рабочую камеру с зоной обработки для проведения обработки отходов при повышенной температуре, которая имеет входное отверстие для введения отходов, выходное отверстие для удаления обработанных твердых частиц, первые средства для введения горячих газов в камеру, расположенные в радиально отдаленной области камеры, и экстракционные средства для извлечения газа из центральной области камеры, при этом рабочая камера имеет первую зону для извлечения воздуха и/или влаги из отходов и вторую зону для извлечения синтетического газа, расположенную ниже по ходу первой зоны.

Изобретение относится к методам термической деполимеризации природных и вторичных органических ресурсов, например твердых бытовых отходов (ТБО). Способ переработки органических и полимерных отходов включает загрузку сырья с предварительной сепарацией, измельчение с подсушкой, отличается тем, что подсушку осуществляют совместно с катализатором и низкокалорийным природным топливом, затем готовят пасту из измельченного материала и растворителя - дистиллята, получаемого при дистилляции жидких продуктов, при этом предусматривают дальнейшую ступенчатую деполимеризацию реакционной массы с температурой 200-400°C при нормальном атмосферном давлении, осуществляемую в каскаде из двух пар последовательно соединенных реакторов, в которых температура деполимеризации достигает в 1-й паре 200°C, и во 2-й паре - более 200°C и не превышает 310°C, объединяющихся друг с другом рециркулирующими потоками: газообразным, формирующем в реакционной системе восстановительную среду в виде синтез-газа (CO и H2), образующуюся путем паровой каталитической конверсии углеводородных газов, выходящих из реакторов деполимеризации, перемещающуюся посредством газового насоса через подогреватель восстановительных газов из реакционной системы, обеспечивают также вывод синтез-газа для получения моторных топлив - метанола, диметилового эфира или бензина; жидкую же углеводородную фазу отделяют от твердых непрореагировавших компонентов с выходом последних до 40% от общей исходной массы твердых бытовых отходов (ТБО), которые выводят из системы с помощью циркуляционных насосов и направляют для производства нефтяных брикетов и/или горючих капсул, причем жидкую реакционную углеводородную смесь, после отделения от нее твердого остатка, направляют на горячую сепарацию, охлаждение и дистилляцию, кроме того, меньшую часть дистиллята возвращают в мешалку для приготовления пасты на стадию приготовления пасты, а большую часть разделяют на целевые фракции: первую с температурой кипения до 200°C и вторую с температурой кипения выше 200°C, но не более 310°C.

Изобретение относится к проведению работ по уничтожению дымных ружейных порохов и может быть реализовано в качестве способа по уничтожению дымных ружейных порохов в картузах воспламенителей методом растворения в воде с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Изобретение относится к способу обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп. Способ включает соединение внутреннего объема лампы и объема емкости с демеркуризатором с обеспечением контакта паров ртути с демеркуризатором и проведение процесса демеркуризации в объеме лампы.
Изобретение может быть использовано в технологии изготовления искусственного грунта, применяемого в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель.

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Согласно предложенному способу до подачи нефтешлама в СВЧ-реактор определяют его относительную диэлектрическую проницаемость, удельную электрическую проводимость, плотность, теплоемкость, коэффициент затухания электромагнитной волны в среде, объемные источники тепла, начальную температуру обрабатываемой среды и критическую температуру, до которой необходимо нагреть обрабатываемую среду, время установления адсорбционного равновесия, а также рассчитывают эффективную скорость потока нефтешлама в СВЧ-реакторе и расход подачи обрабатываемой продукции в СВЧ-реактор.
Изобретение относится к области восстановления земель, загрязненных в процессе нефтегазодобычи. Для восстановления земель изготавливают на оборудованной площадке грунтошламовые смеси перемешиванием шлама бурового, образованного в результате нефтегазодобычи, песка и торфа, выдерживают подготовленную смесь, после чего смесь перемещают к месту использования.

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых отходов. .

Изобретение относится к установкам для переработки бетонного лома. .
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при регенерации нефте- и химически загрязненного проппанта и последующем использовании в качестве расклинивающего агента при гидравлическом разрыве пласта.

Изобретение относится к области переработки концентрированных органических субстратов - бесподстилочного навоза, помета, осадков локальных очистных сооружений перерабатывающих производств, отходов механобиологической очистки городских сточных вод - в газообразный энергоноситель - биогаз и стабилизированные обеззараженные продукты - биошламы - эффлюент, которые могут быть использованы при приготовлении удобрений. Устройство для аэробно-анаэробной обработки органических субстратов состоит из гидравлически связанных аэробного биореактора 3 с газовой 15 и жидкостной частями 14, метантенка 2 с системой циркуляции теплоносителя, аппарата 4 для гравитационного сгущения эффлюента метантенка 2 с осветлительной 25 и осадочной частями 26. Осветлительная часть 25 отделена от осадочной части 26 посредством каналов, образованных, по крайней мере, двумя наклонными пластинами 27. Жидкостная часть 14 аэробного биореактора и осветлительная часть 25 аппарата для гравитационного сгущения 4 имеют общую разделительную стенку 22. Внутри осветлительной части 25 размещена центральная труба 19, в полой стенке 20 которой циркулирует теплоноситель. Пространство между наружной стенкой 23 центральной трубы 19 и разделительной стенкой 22 связано с газовой частью 15 аэробного биореактора посредством газопровода 16. Изобретение позволяет снизить материалоемкость конструкции и повысить эффективность использования первичного энергоресурса-биогаза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемый способ относится к области утилизации концентрированных органических субстратов, таких как бесподстилочный навоз, помет, осадки и илы сооружений механо-биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод. Способ переработки органических субстратов в удобрения и газообразный энергоноситель включает аэробную обработку исходного субстрата с образованием нагретого и гидролизованного субстрата и нагретых влажных кислородосодержащих газов, анаэробную обработку с образованием нагретого эффлюента и биогаза и разделение на фракции. Разделение на фракции производят после аэробной обработки. Анаэробной обработке подвергают жидкую фракцию. Нагретый эффлюент используют в качестве теплоносителя для регулирования теплового режима аэробной обработки и в качестве источника аммонийного азота для обогащения твердой фракции. Нагретые влажные кислородосодержащие газы используют для предварительного нагрева и аэрации исходного субстрата. Изобретение позволяет снизить продолжительность пребывания аэробно-подготовленного нагретого и гидролизованного субстрата на лимитирующей анаэробной стадии, снизить массогабаритные показатели оборудования, отказаться от ненадежного теплообменного оборудования и обеспечить эффективное использование элементов питания эффлюента в агротехнических целях, повышая энергоэффективность процесса. 1 ил.

Изобретение относится к области переработки отходов, в частности золошлаковых отходов ТЭЦ. Золу от сжигания углей помещают в реакционную зону, добавляют углеродный сорбент в количестве 10-25 кг на тонну золы. Затем производят обработку смесью фторида аммония и серной кислоты, нагревают до 120-125°C, выдерживают в течение 30-40 минут. Образующийся в результате обработки тетрафторсилан поглощают фторидом аммония. В полученный раствор тетрафторсиликата аммония вводят раствор гидроокиси аммония до осаждения диоксида кремния. Затем добавляют концентрированную серную кислоту в двукратном избытке к содержащемуся в остатке алюминию, выдерживают при температуре 250°C в течение 1,5 часа и обрабатывают водой. Твердый остаток прокаливают при температуре 800°C. Способ обеспечивает получение из отходов ряда продуктов: высокодисперсного диоксида кремния, сульфата алюминия, концентрата редких и редкоземельных элементов. 1 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 пр.
Настоящее изобретение относится к составу композиционного строительного материала. Технический результат - повышение степени защиты окружающей среды, получение экологически безопасного строительного материала с повышенной прочностью и устойчивостью к ветровой и водяной эрозии, связывающего в своей структуре загрязняющие вещества, исключающего их миграцию в окружающую природную среду и укрепляющего откосы автодорог, песчаные обваловки технологических площадок, например, от размыва во время проливных дождей и паводков, укрепляющего строительные площадки, в том числе и с неоднородным, и неустойчивым составом грунта. Композиционный строительный материал содержит буровой отход, цемент в количестве от 10 до 20% от объема бурового отхода, углерод технический от 0,5 до 1% от объема бурового отхода, негашеную известь в количестве от 3 до 5% от объема бурового отхода, торф в количестве от 5 до 10% от объема бурового отхода, песок в количестве от 10 до 30% от объема бурового отхода, при этом строительный материал дополнительно может содержать буровой раствор на углеводородной основе, отработанный или неиспользованный с содержанием углеводородов в количестве от 10 до 50% от объема бурового отхода. 1 з.п.ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к утилизации строительных отходов. Установка утилизации бетона содержит грохот, электромагнит и систему водоочистки, а также три технологических цепочки. Первая цепочка является подготовительной и состоит из бункеров для хранения подвозимых автотранспортом смесей, бетона, кирпича, асфальта. Вторая цепочка является технологической и содержит установку для грохочения тяжелого металла, электромагнит для его улавливания, установку для отсеивания песка и складирования его в бункер в качестве заполнителя и дробилку для отделения кусков бетона от арматуры, связанную со вторым электромагнитом. Третья цепочка является отделочной и состоит из резервного бункера, соединенного с ударно-отражательной мельницей, связанной с третьим электромагнитом, а также содержит два грохота, соединенных с системой водоочистки, включающей смеситель с блоком подачи щепы и органических компонентов, затем узел фракционирования, откуда переработанные изделия направляются на склад вторичных заполнителей. Для отделения кусков бетона от арматуры использована щековая дробилка, содержащая электродвигатель со шкивом, эксцентрик, подвижную и неподвижную щеки и выгрузочное окно. Обеспечивается повышение эффективности утилизации бетонного лома. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу переработки твердых бытовых отходов, включающему плазмохимический пиролиз гомогенизированной смеси, представляющей собой гомогенно диспергированную в сырье трехфазную систему, состоящую из высоко дисперсных частиц катализатора, метановодородной фракции, выделенной на стадии разделения продуктов пиролиза, и жидких продуктов пиролиза, закалку продуктов пиролиза, выделение технического углерода и твердых частиц отработанного катализатора фильтрованием и стадию разделения продуктов пиролиза с получением метановодородной фракции и жидких продуктов пиролиза и с рециклом части метановодородной фракции на стадию плазмохимического пиролиза. Использование предлагаемого способа позволяет упростить технологию процесса в части использования катализатора, интенсифицировать процесс за счет использования более активного катализатора, а также адаптировать процесс для его использования для переработки твердых бытовых отходов. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к способу получения неорганических гидравлических вяжущих веществ. Согласно предложенному способу материал техногенного или природного происхождения из группы, включающей твердые продукты, получаемые путем сгорания твердых топлив, металлургический шлак, продукты низовых пожаров, продукты сгорания отвалов при добыче ископаемых топлив, отходы производства стекла, отходы производства керамики, отходы строительных кирпичей и бетона, термически активируемые глины, низкокристаллические обломочные изверженные породы, осадочный латерит, боксит, опалолит, аллофанолит, диатомит, известняк, аргиллит и глины, подвергают физической обработке. Обработка заключается в действии, по меньшей мере, одного импульса силы для пропускания механической энергии к частицам обрабатываемого материала путем действия силы от 50 до 3·105 Н по отношению к 1 г обрабатываемого материала в течение от 1·10-6 до 1·10-2 и/или магнитной энергии переменного магнитного поля с частотой от 150 до 15·106 Гц и магнитной индукцией от 10-2 до 103 Тл. Данный способ обеспечивает получение высококачественных вяжущих из различных материалов как природного, так и техногенного происхождения. 6 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Способ комплексной утилизации нефтесодержащих отходов случайного состава с получением энергоносителей широкого ассортимента включает низкотемпературный пиролиз с источником обогрева, перед пиролизом нефтесодержащие отходы случайного состава сортируют при накоплении, механически смешивают в установленном соотношении и термически гомогенизируют с выпариванием влаги топочными газами при температуре 100-130°С, в процессе пиролиза пиролизный газ направляют в блок конденсации для отделения легких фракций углеводородов от тяжелых, при этом легкие фракции направляются на ректификационную колонну с получением бензина, керосина и дизельного топлива, тяжелые фракции с кубовым остатком из блока конденсации подаются в блок для предварительного активирования методом окислительного крекинга в диапазоне температур 250-350°С продувкой воздухом в соотношении 1:(300-500), после окислительного крекинга активированные тяжелые фракции направляют на каталитический крекинг для дополнительного получения бензина, керосина и дизельного топлива, а также мазута, битума и гудрона, после пиролиза твердый продукт пиролиза перемещают в генератор водяного газа, отходящие горючие газы из конденсационной колонны направляют в генератор водяного газа, при этом отходящие горючие газы обогащают перегретым паром и в среде твердого продукта пиролиза переводят в газообразный энергоноситель - водяной газ. Заявлена также установка для реализации способа. Технический результат - повышение энергоэффективности комплексной утилизации нефтесодержащих отходов (НСО) случайного состава с дополнительным получением энергоносителей широкого ассортимента, строительных материалов. 2 н.п. ф-лы,1 ил.,1 табл.

Изобретение относится к способу переработки отходов - нефтесодержащих шламов. Способ переработки твердых нефтяных шламов осуществляют путем раздельного отбора из накопительного амбара верхнего слоя нефтешлама и донного слоя нефтешлама, от донного слоя нефтешлама отделяют замазученный грунт, который отправляют на полигон для биоразложения или используют в качестве изоляционного материала на полигонах размещения бытовых и промышленных отходов, донный слой нефтешлама объединяют с верхним слоем нефтешлама или модифицируют путем разбавления фракцией светлых нефтепродуктов, подготовленный таким образом нефтешлам, направляют в теплообменник, перегреватель и под давлением в душ, при выходе из которого он распыляется, противотоком к нефтешламу снизу вверх движутся дымовые газы, при этом нагрев шлама осуществляют от температуры 120-140°С и со скоростью нагрева от 143±15 град/сек, далее нагрев осуществляют в соответствии с фиг.2, и на конечном этапе нагрева 340-350°С со скоростью нагрева 10±2 град/сек, при этом выделение нефтяных фракций осуществляют на конечном этапе нагрева, в результате выделения нефтяных фракций получают гудрон для дорожного битума, фракцию светлых нефтепродуктов, которую используют в качестве печного топлива или как добавку к сырью гидроочистки на нефтеперерабатывающих заводах. Технический результат - сокращение времени испарения воды, увеличение выхода светлых нефтепродуктов, полное полезное использование отхода. 3 табл., 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и рекультивации. Способ включает смешивание бурового шлама, негашеной извести, торфа, цемента и песка. Дополнительно осуществляют смешивание бурового шлама с углеродом техническим с последующим смешиванием с негашеной известью. После чего осуществляют последовательное смешивание с торфом, цементом и песком. Затем полученную смесь выдерживают в течение 2 или 3 суток при следующем соотношении компонентов, мас.%: буровой шлам - 40-60; углерод технический - 2-5; цемент - 10-15; песок - 10-15; торф - 15-20; негашеная известь - остальное. Способ позволяет повысить степень обезвреживания нефтесодержащих буровых шламов за счет нейтрализации токсичных компонентов буровых шламов и за счет использования нетоксичных компонентов, обеспечивает возможность переработки нефтесодержащих буровых шламов в строительный материал с повышенной прочностью, в экологически безопасный грунт, пригодный для компактного складирования или для использования в качестве мелиоранта для мульчирования рекультивируемого участка с улучшенными экологическими свойствами. 3 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-11-10 2013-11-09T00:40:07
Наверх