Способ утилизации буровых шламов

Авторы патента:

Митриковский Александр Яковлевич (RU)

B09B1/00 - Захоронение твердых отходов на свалках

Владельцы патента RU 2572763:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и экологии. Для утилизации буровых шламов вводят в буровой шлам фосфогипс. Фосфогипс вводят в количестве 20-25 кг из расчета на 1 т бурового шлама. Дополнительно вводят препарат ризоторфин в количестве 150-200 г/га для ризобиального, ассоциативного симбиоза с дальнейшим перемешиванием компонентов до получения почвогрунта. Изобретение обеспечивает эффективную утилизацию бурового шлама, т.к. снижает pH до нейтральной и улучшает оструктуренность полученного почвогрунта.

Изобретение относится к способам утилизации и рекультивации бурового шлама на основе применения отходов производства (фосфогипса) в сочетании с комплексным использованием биопрепаратов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для утилизации буровых шламов.

Известен способ утилизации бурового шлама, заключающийся в том, что в отработанный буровой шлам вносят модифицированный торф, известь и минеральные удобрения [RU 2005107571, МПК 6 E21B 43/22, опубл. 27.08.2006]. Все смешивают до получения сыпучей массы, которая складируется в бурты и укрывается полимерной пленкой. Перед распределением смеси на участке земельного отвода проводят ее переработку, усредняя ее физико-химические показатели смеси, рассредотачивают смесь на участке и на ее поверхность вносят измельченную известь и при необходимости комплексные минеральные удобрения, содержащие азот, фосфор, калий, после чего участок перекапывают и засеивают травами или проводят посадку деревьев.

Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса переработки бурового шлама, при отсыпке откосов автодороги существует риск размыва наносимой смеси, а также неудобства при перемещении ее на объект отсыпки и при распределении по участку.

Известен способ переработки отработанного бурового раствора и бурового шлама в искусственный почвогрунт путем переработки промышленных отходов с использованием торфа и фосфоросодержащих минеральных удобрений [RU 2187531 C1, МПК 7 C09K 7/02, опубл. 20.08.2002].

Недостатком данного способа является возможность использования только модифицированного торфа моховой группы, полученного путем вымораживания с последующей его сушкой нейтральных газов при температуре 50-60 C.

Известен способ, включающий переработку бурового шлама путем смешивания его с карбамидным пенопластом в количестве 5-20% от массы бурового шлама [RU 2005124786 А, МПК 6 C08J 11/00, опубл. 27.03/2007].

Недостатком данного способа является неоправданное количество вносимого пенопласта, при размещении на откосах перерабатываемого таким образом бурового шлама не представляется возможным выращивание растений ввиду отсутствия органических соединений, при высыхании полученной смеси может произойти сильное ее выветривание и миграция токсических компонентов на прилегающие территории, а также не предусматривается внесение нефтеразлагающих организмов.

Известен способ утилизации бурового шлама следующим образом: в буровой шлам добавляется торф 10-60% от массы бурового шлама и перемешивается до однородной массы на специально отведенной площадке либо на откосе автодороги формируется искусственный дерн, состоящий из армированной основы и смеси бурового шлама, торфа и травосмеси семян растений [RU 2347629 С1, МПК 6 B09B 3/00, E21C 41/32, опубл. 27.02.2009]. Формирование дерна происходит посредством поочередного наложения смеси торфа со шламом и армирующей синтетической сеткой (полиэтилен), быстроразлагающей органической (хлопковая нить и др.), либо металлической.

Недостаток данного способа заключается в том, что торф не устраняет физико-химические свойства бурового шлама (высокая щелочность, солонцеватость, заплываемость, токсичность водорастворимых солей (NaCl, Na₂SO₄, NaHCO₃, Na₂CO₃ и др.). Сохраняется низкая биологическая активность почвогрунта, полученного на основе торфа и бурового шлама.

Известен способ утилизации бурового шлама с получением почвенной шламово-грунтовой смеси для рекультивации карьеров и нарушенных земель путем введения в торфопесчаную смесь, буровой шлам мелиорирующей добавки, в качестве которой используют гипс или фосфогипс в количестве 2-3% от объема смеси [RU 2491135 C1, МПК B09B 1/00, опубл. 2013]. В качестве активных обезвреживающих и мелиорирующих добавок используют гумусовые препараты или природные гумусосодержащие органические удобрения в количестве до 1% от объема смеси.

Недостатком данного способа является использование большого количества торфа (23-32,5%), природного песка (16-25%), что предполагает проведение дополнительных разработок торфа и песка и ведет к возрастанию антропогенной нагрузки на окружающую среду; не установлены дозы внесения фосфогипса, снижающие pH бурового шлама до нейтральной (pH 7.0); использование в качестве рекультивируемого слоя с высоким содержанием торфопесчанной смеси (50-69%), что связано с увеличением энергетических и финансовых затрат.

Задачей данного изобретения является эффективная утилизация бурового шлама, что выражается в следующем техническом результате: создаются благоприятные физические и химические свойства отработанного раствора, снижается pH (с 9,77 до нейтральной), улучшается оструктуренность полученного грунта.

Указанный технический результат достигается тем, что способ утилизации буровых шламов включает введение в буровой шлам фосфогипса, который вводят в количестве 20-25 кг из расчета на 1 т бурового шлама, и дополнительно вводят препарат ризоторфин в количестве 150-200 г/га для ризобиального ассоциативного симбиоза с дальнейшим перемешиванием компонентов до получения почвогрунта.

Способ утилизации буровых шламов основан на вытеснении калия и натрия кальцием фосфогипса, тем самым pH бурового шлама изменяется от щелочной (pH 9,77) до нейтральной, при этом создаются благоприятные физические, химические и биологические свойства буровых шламов за счет использования каогулянта - фософогипса, ризоторфина (ассоциативных диазотрофов) и нефтеразлагающих бактерий.

Полученный почвогрунт можно использовать для рекультивации техногенно-нарушенных земель с последующим возделыванием бобовых и злаковых культур-фитомелиораторов.

Утилизация бурового шлама проводится следующим образом.

Отходы бурения (буровой шлам), полученные при использовании минерализованных буровых растворов на водной основе, содержат следующие основные компоненты: хлориды - 12%, крахмал - 1,66%, КССБ -0,34%, натрия гидроксид - 0,17%, порода, вода - 85,83%.

Главный компонент фосфогипса - сульфат кальция, и поэтому фосфогипс проявляет кислые свойства. По основным компонентам фосфогипс содержит: СаО - 25-35%, SO₄ - 50-58%, SiO₂ - 2-18%, Al₂O₃ - 0,1-0,3%, Fe₂O₃ - 0,1-0,2%, P₂O₅ - 0,5-4,0%, F - 0,2-2%, pH - 2,6-6,0.

В буровой шлам добавляют отход химического производства фосфогипс (CaSO₄*2H₂O), препарат ризоторфин - штаммы бактерий для ризобиального и ассоциативного симбиоза бобовых и злаковых растений, посева смеси многолетних трав. При содержании в буровых шламах эмульгированной нефти 1% и более вносятся нефтеразлагающие бактерии в дозах, которые зависят от содержания нефти в буровых шламах. Компоненты перемешивают до получения почвогрунта.

Для рекультивации 1 т бурового шлама необходимо фосфогипса в количестве 20-25 кг и необходимое количество активных штаммов для ризобиального и ассоциативного симбиоза (150-200 г/га). Обеспеченность культур - фитомелиорантов в азоте достигается за счет фиксации атмосферного азота, дефицит фосфора устраняется его присутствием в фосфогипсе (до 1,5%).

Внесение в обработанный буровой шлам азотфиксирующих бактерий - препарат ризоторфин - позволяет проводить посев многолетних бобовых трав, способных фиксировать атмосферный азот и обогащать им полученный почвогрунт, что очень важно для условий северных районов. Внесение нефтеразлагающих бактерий позволяет ликвидировать выбросы нефти, которые могут содержаться в буровых шламах.

Способ утилизации буровых шламов, включающий введение в буровой шлам фосфогипса, отличающийся тем, что указанный фосфогипс вводят в количестве 20-25 кг из расчета на 1 т бурового шлама и дополнительно вводят препарат ризоторфин в количестве 150-200 г/га для ризобиального, ассоциативного симбиоза с дальнейшим перемешиванием компонентов до получения почвогрунта.

Изобретение относится к эксплуатации полигонов твердых бытовых отходов и может быть использовано для получения биогаза и экологически чистого эффективного удобрения.

Способ сбора и отвода фильтрата и биогаза на полигонах твердых бытовых отходов в складках местности // 2552061

Изобретение относится к области строительства и экологической безопасности. Для сбора и отвода фильтрата и биогаза на полигонах твердых бытовых отходов в складках местности подготавливают основание 3, выполняют на нем раскрой и раскатку по днищу 16 и откосам 17 складки местности гидроизоляционного материала 4.

Изолирующий материал им-экодор // 2546281

Изобретение относится к области экологии. Предложенный изолирующий материал включает глину, известковый материал, нефтяной шлам и буровой шлам при следующем содержании компонентов, вес.

Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов // 2544382

Предложенное изобретение относится к строительным материалам и утилизации отходов электротермического производства. Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов включает глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, в качестве глиносодержащего материала он содержит глину или суглинок, в качестве техногенного отхода - мелкодисперсную пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов при следующем содержании компонентов, мас.%: глина или суглинок 70-85; мелкодисперсная пыль газоочистки электротермического производства кремния и/или кремнистых ферросплавов 15-30.

Способ захоронения промышленных отходов // 2539141

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Для захоронения промышленных отходов отрывают котлован.

Способ внутриотвальной переработки твердых бытовых отходов // 2537200

Изобретение относится к области обработки бытовых отходов, в частности к выводу тяжелых металлов из отвалов твердых бытовых отходов. Для внутриотвальной переработки твердых бытовых отходов формируют отвал, обрабатывают его водами, насыщенными радиоактивными веществами, разрушают, вымывают и растворяют тяжелые металлы за счет миграции активных вод внутри отвала сверху вниз, осаждают тяжелые металлы в нижнем слое отвала на геохимическом барьере.

Покрывная система для свалок отходов // 2536451

Предложенная группа изобретений относится к области захоронения отходов. Покрывная система 100 для свалок отходов содержит искусственную траву, которая включает композит из одного геотекстильного слоя 104, сплетенного или связанного в одну или более синтетических нитей, и непроницаемую геомембрану 102, состоящую из полимерного материала.

Материал для рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и карьеров // 2536062

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и карьеров содержит природный грунт и промышленные отходы.

Способ изоляции карты действующего отвала промышленных отходов // 2523488

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Для изоляции карты действующего отвала промышленных отходов проводят послойное складирование свалочных масс 1, 10 с промежуточным слоем 2 и создают водонепроницаемый экран в месте размещения основания 11.

Грунтошламовая смесь // 2522317

Изобретение относится к охране окружающей природной среды. Грунтошламовая смесь содержит нефтешлам, буровой шлам, торф, песок, воду, сорбенты и биодеструкторы углеводородов при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтешлам и буровой шлам - 20-25; песок - 20-30; торф - 30-35; сорбенты - 2-5; биодеструкторы углеводородов - 2-5; вода - 10.

Способ захоронения буровых отходов в траншейном резервуаре // 2588644

Изобретение предназначено для использования при захоронении отходов бурения в подземных резервуарах траншейного типа в многолетнемерзлых и талых породах. Для захоронения отходов бурения в траншейном резервуаре прокладывают траншею. Нижнюю часть траншеи создают в непроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации не более 10-5 см/с или создают противофильтрационный экран на дне и стенках траншеи в интервале размещения отходов бурения. Отходы бурения накапливают в траншее. Жидкие буровые отходы обезвреживают смешиванием с разрыхленным глинистым грунтом. Противофильтрационный экран создают в траншее на поверхности смешанного с жидкими буровыми отходами глинистого грунта. Отходы бурения засыпают в траншее минеральным грунтом. Изобретение повышает эффективность захоронения буровых отходов. 2 з.п. ф-лы.

Способ формирования откоса солеотвала при совместном складировании отходов обогатительных фабрик калийных предприятий // 2594498

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале. Техническим результатом является поддержание угла откоса солеотвала при совместном складировании солеотходов и шламов, что позволяет сохранить его вместимость. Способ включает создание внутренней и внешней обваловки из солеотходов и создания емкостей на солеотвале для размещения шлама. На участках формируют внутренний и внешний борта солеотвала с расстоянием между ними, необходимым для возведения внешней обваловки, причем на участке до внутреннего борта производят гидронамыв солеотходов с добавлением шлама в пульпу и из намытого массива возводят внутреннюю обваловку, выдерживая угол внутреннего борта не менее угла естественного откоса солеотходов с добавлением шлама, а на участке между внутренним и внешним бортами производят гидронамыв солеотходов без шлама или с уменьшенным содержанием шлама в пульпе и из намытого массива возводят внешнюю обваловку, выдерживая угол внешнего борта не менее угла естественного откоса солеотходов без добавления шлама. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ возведения противофильтрационного экрана земляного амбара-накопителя отходов бурения // 2595740

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к способам борьбы с фильтрацией загрязненных стоков из земляных амбаров-накопителей отходов бурения нефтяных и газовых скважин. Способ включает подготовку грунтового основания, покрытие дна и боковых стенок земляного амбара-накопителя отходов бурения выравнивающим подстилающим слоем, последующую укладку на подстилающий слой полиэтиленовой пленки. Подстилающий слой выполняют путем укладки внахлест опорожненных бумажных мешков из-под портландцемента, глинопорошка и других сухих химреагентов, применяемых при строительстве скважины. Смежные кромки уложенных внахлест опорожненных бумажных мешков закрепляют липкой лентой «скотч». Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в снижении трудоемкости и стоимости возведения подстилающего слоя пленочного противофильтрационного экрана земляного амбара-накопителя отходов бурения нефтяных и газовых скважин при одновременной утилизации промышленных отходов бурения в виде опорожненных бумажных мешков, накапливаемых в большом количестве на территории буровой площадки. 1 пр.

Способ размещения шламохранилища на территории будущего солеотвала // 2597237

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано на калийных предприятиях при совместном размещении солеотходов и шламов обогатительных фабрик на солеотвале. Техническим результатом является отказ от необходимости формирования постоянных шламохранилищ, а также сокращение площадей, отводимых под складирование отходов калийных предприятий. Способ включает подачу солеотходов конвейерным транспортом, приготовление пульпы на солеотвале, его формирование гидронамывом, формирования шламохранилища и заполнения его шламом. По периметру площади, предназначенной для складирования солеотвала первой очереди, возводят ограждающую дамбу и рассолосборную канаву, а внутри возводят дамбу шламохранилища первой очереди, внутри которой складируют шлам, после заполнения вместимости солеотвала первой очереди производится постепенный гидронамыв солеотходов на территорию шламохранилища первой очереди, причем во время складирования солеотходов на территорию шламохранилища первой очереди производится подготовка площади и возведение дамбы шламохранилища второй очереди, далее процесс повторяется на необходимое количество очередей развития солеотвала и шламохранилища. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне // 2600681

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Материал для промежуточной изоляции уплотненных слоев твердых коммунальных отходов на полигоне, включающий промышленные отходы. В качестве промышленных отходов используют терриконики, подвергшиеся в процессе хранения самовозгоранию и содержащие в своем составе песок и щебень. Технический результат заключается в обеспечении экологической обстановки на полигоне твердых коммунальных отходов с сопутствующей возможностью утилизации промышленных отходов угольной промышленности.

Комплекс технических средств по обеспечению очистки прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизации образовавшихся отходов // 2628939

Устройство для очистки прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизация образовавшихся отходов включает технологическую линию, содержащую транспортные средства, унифицированные контейнеры для сбора отходов с расположенным в них прессовым оборудованием и устройство утилизации отходов. В состав технологической линии введено устройство резки металла и сепаратор нефтесодержащих вод с оборудованием для сжигания отсепарированных от вод нефтяных отходов. Устройство утилизации отходов выполнено в виде устройства для сжигания нефтяных фракций, оставшихся в металлотаре. Упомянутое устройство и прессовое оборудование размещены в мобильном модуле, а сепаратор нефтесодержащих вод с оборудованием для сжигания отсепарированных от воды нефтяных отходов выполнен также в виде мобильного модуля. В состав устройства введены жилой и энергетический модули для снабжения энергопотребителей. Использование данного изобретения обеспечивает очистку прибрежных территорий арктических морей от загрязнений и утилизацию отходов при одновременном улучшении экологии. 1ил.

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов // 2630241

Способ возведения полигонов твердых бытовых отходов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов включает разметку траншеи, выемку из траншеи плодородного грунта и материнской породы с расположением дна траншей ниже границы сезонного протаивания, заполнение траншеи твердыми бытовыми отходами, засыпку материнской породы и плодородного грунта поверх твердых бытовых отходов. Траншеи заполняют твердыми бытовыми отходами до уровня поверхности земли. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение емкости полигона и снижение площади захоронения бытовых отходов. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Смеси грунтошламовые для рекультивации нарушенных земель и способ рекультивации земель с использованием смесей грунтошламовых // 2631391

Изобретение относится к области рекультивации и мелиорации земель в нефтедобывающих районах бурового шлама. Смесь почвенная шламово-грунтовая для рекультивации карьеров и нарушенных земель, содержащая торфопесчаную смесь, буровой шлам, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки. Используют буровой шлам плотностью 1,5-1,85 г/см3 и влажностью в пределах 30-60%. Содержание компанентов смеси составляет, масс. %: буровой шлам 35-50, песок или супесчаный грунт 25-30, торф марки А, Б 25-30, активные обезвреживающие и мелиорирующие добавки - остальное. Использование данного изобретения позволяет обеспечить экологическую безопасность окружающей среды. 1 табл.

Способ нейтрализации вредных воздействий существующих бытовых свалок // 2642086

Способ нейтрализации вредных воздействий существующих свалок бытовых отходов заключается в том, что раздвигают слои свалок на временно согласованные площади для уменьшения гниения органических веществ при атмосферном воздействии и прогревании солнцем. Полученный слой равномерно прикрывают строительным мусором. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение экологичности утилизации бытовых отходов.