Диссертация (1172999), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В некоторых случаяхвозможна рециркуляция таких стоков, а при соответствующей обработке — ихобессоливание и возврат в производство.Схема очистки нефтезагрязненных сточных вод НПЗ представлена нарисунке 5.70Рисунок 5 - Схема очистки нефтезагрязненных сточных вод НПЗМореДезин-ПесчаныйфекцияфильтрОтстойникАэротанкОсветленныесточные водыНефтезагрязненнаясточная водаРезервуарнефтиШламо-дляСепараторпластинчатыйНефтепродуктыТвердый осадок(НШ)УсреднительНефтесодержащаяводаДекантернакопитель 2Объект исследования: нефтешламФлотационнаясистемаШлам отфлотацииШламонакопитель 171Переработка шламаКак видно из рис.2.1, шлам нагревается до 80-85оС и подается в декантер,где разделяется на три фазы: твердый осадок, нефть и нефтесодержащая вода.Твердый осадок собирают и обрабатываются сторонней компанией наоснове заключенного с НПЗ договором.
Нефть подается в резервуары дляобработки, загрязненная вода перекачивается в пластинчатый сепаратор.2.1.2 Зола уноса ТЭС «Фа Лай»В данный момент все вьетнамские тепловые электростанции (ТЭС)образуют ежегодно приблизительно 1,3 миллиона тонн золы уноса [112]. ТЭС«Фа Лай» образует около 3000 тонн золы в день, из которых 30% несгоревшегоугля, остальное - тонкодисперсная зола уноса. По прогнозам, к 2020 году будутзапущены еще 28 дополнительных ТЭС [113], то есть количество золы уносабудет составлять около 12 миллионов тонн в год. Значительное количество золыуноса угля образуется в доменных печах предприятий черной металлургии.ОАО «Као Кыонг Фа Лай» сотрудничает с Институтом материаловеденияпо вопросам переработки золы уноса методом флотационного извлечения [114].Зола уноса представляет собой мелкодисперсный порошок размеромчастиц от менее 1 до 100 мкм.
Удельная поверхность варьирует в пределах 0,5 - 2м2/г [115, 116]. Преимуществом золы уноса является высокие прочностныесвойства, термическая стабильность, химическая инертность, низкая стоимость.С помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) изучаласьморфология поверхности материалов. Использовался микроскоп Hitachi 4800;работы проводились в Институте материаловедения для анализа образцов золыдо и после обработки в смеси с НШ и негашенной известью [117].722.1.3 Воздушная негашеная известьДля обезвреживания нефтеотходов и других загрязняющих объектов чащевсего используется активный порошкообразный оксид кальция, выпускаемыйотечественной промышленностью по ГОСТ 9179-77 «Известь строительная» [46,52, 118].Воздушную негашеную кальциевую известь чаще всего получают обжигомкальциевых карбонатных пород в туннельных, вращающихся или барабанныхпри нагревее 1100 - 1200°С с последующим механическим измельчениемполученных комков извести в шнековых дробилках и шаровых мельницах [52,119].В зависимости от содержания активного оксида кальция негашеная известьвыпускается трех сортов, харауктеристики которых представлены в таблице 9[130].Таблица 9 – Технические характеристики воздушной негашеной кальциевойизвести73Анализ отечественного рынка вяжущих материалов показал, что спрос намолотую негашеную известь 1 сорта в промышленных масштабах отсутствует.[52].Были определены показатели состава и свойств образца негашеной извести[119]; результаты исследований представлены в таблице 10.Таблица10–Техническиехарактеристикивоздушнойнегашенойкальциевой извести2.1.4 Объекты исследований из Чеченской РеспубликиОбъектом исследования также является 3 пробы нефтяных жидкостей изоткрытых хранилищ амбарного типа ЧР, заявленных как «некондиционныйтопочный мазут».742.2 Методы анализа, определения состава, физико-химическиххарактеристик и экологической опасности нефтесодержащих отходов2.2.1 Методы анализа, определения состава, физико-химическиххарактеристик нефтесодержащих отходовОценка уровня загрязненности и характера загрязнений, поступающих вэкосистему, обычно основана на определении следующих показателей;−количественных характеристик технологии производства, на которомиспользуется либо образуется загрязнитель;−распространение либо перемещение загрязнителя в окружающей среде, егопоступление в экосистему и накопление в ней;−токсикологические показатели загрязнителя;−стойкость к разложению и разлагаемость; реакции возможных дальнейшихпревращений загрязняющего вещества [121,139].Анализы содержания углеводородов в шламах проводят по РД 39-0147098015-90 [128].
Влажность нефтеотходов определяют по ГОСТ 2477-65 [129] и ПНДФ 16.2.2:2.3:3.27-02 [130], содержание механических примесей - по ГОСТ 6370-83[130], зольность по ГОСТ 1461- 75 [132], содержание общей серы по ГОСТ 143775 [133], общего железа по ПНД Ф 14.1:2.50-96 [134], хлоридов по ГОСТ 2642585 [135] и сульфатов по ГОСТ 26426-85 [136, 137, 138, 175].Для определения опасности нефтеотходов автором [28] примененаисследовательскаяпрограмма,заключающаясявопределенииплотности,зольности, фазового состава НШ, химического потребления кислорода, а такжесодеражания серы, углерода, ПАВ, сухого и прокаленного остатка. Определение75группового состава углеводородной части нефтешлама проводилось методомтонкослойной хроматографии. Определение элементного состава, в том числе иметаллов в шламе проводилось методом атомно-абсорбционной спектроскопии.Кроме того, была получена дериватограмма нефтешлама.2.2.2 Определение экологической опасности отходовСтепень вредного воздействия опасного отхода на окружающую средухарактеризуется классом опасности.
Данный показатель может быть определенрасчётным либо экспериментальным методом в соответствии с Критериямиотнесения опасных отходов (далее Критерии) [95, 175].В том случае, когда показатели качественного и количественного составаотхода известны, используется расчетный метод определения класса опасностиотхода. В случае, когда результатом расчета показан 5-й класс опасности отхода,подтверждение этого факта биотестированием обязательно.Если в силуразличных причин показатели качественного и количественного состава отходаневозможно определить, то класс опасности определяется по одному изэкспериментальных методов (биотестированием или биодеградацией) [140].Для отнесения к классу опасности отходов был использован расчетныйметод, определяющий степень их опасности (показатель К) для окружающейсреды в соответствии с таблицей 11 [95].76Таблица 11 – Определение класса опасности отхода2.3 Методы контроля экологической опасности отходов и продуктовутилизацииИзвестно, что процессы загрязнения окружающей среды зависят отскорости перемещеня загрязнителя в водной среде; в частности твердыезагрязнители могут подвергаться пролцессу выщелачивания.
Выщелачивание это процесс длительного (не менее 24 часов) контакта исследуемых твёрдыхматериалов (грунтов, шлаков и тд) с дистиллированной водой при периодическомперемешивании с последующим анализом водной вытяжки на содержаниезагрязняющих веществ. [52].Анализ водной вытяжки после выщелачивания проводился по показателям,приведенным ниже [176].Химическое потребление кислорода (ХПК),77Щелочность,Ионный состав водных вытяжек загрязненных материалов,Водородный показатель pH.2.4 Методики получения минерального порошка и асфальтобетоннойсмеси с использованием продуктов утилизации2.4.1 Методики получения минерального порошкаМинеральный порошок играет важную роль в асфальтобетонных смесях,поскольку они заполняют пустоты в дорожной смеси и улучшают сцеплениеасфальтового вяжущего.
Известняковый порошок, содержащий более 90%CaCO3, является наиболее часто используемым типом наполнителя. Отходыпроизводства крупнозернистого заполнителя могут быть успешно использованы вкачестве основы минеральных наполнителей для горячих асфальтобетонныхсмесей, заменяя известняковый порошок.Наполнители могут быть природного происхождения, получаемые врезультате дробления горных пород, или могут быть изготовлены так же, как и вслучае с известью, цементом, золой или шлаком – в результате различныхтермических процессов. Их основными функциями являются заполнение пустот всовокупном каркасе для создания более плотной смеси, а также и улучшениесцепления асфальтового связующего и стабильности смеси. В результатеасфальтобетонное покрытие приобретает устойчивость к воздействию воды имороза,пластическимдеформациям,образованиюусталостныхи78низкотемпературныхтрещин.Исследованияпоказали,чтонаполнителивыполняют и другие важные функции.
В зависимости от размера и структурычастиц они укрепляют и/или удлиняют связующее [2,3], что влияет нациклическую и усталостную деформацию. Наполнители также могут изменятьскорости процессов старения [4,5], а их мелкие зерна могут предотвратитьвлияние попадающей влаги [1]. Многочисленными исследованиями доказано, чтосвойстваминеральныхнаполнителейсущественновлияютнасвойстваасфальтобетонных смесей [4-7].Свойства асфальтобетонных смесей зависят от свойств минеральныхматериалов, природы и состава битумного вяжущего и пропорциональногосоотношенияматериалов.Битумноевяжущеепокрываетисобираетагрегированные частицы в смесь, устойчивую к движению и климатическимусловиям.
Толщина битумной пленки на минеральных частицах варьирует отсотых долей микрона до нескольких микрон. Кроме того, толщина пленки зависитотсвойствминеральногоматериала(болеетонкуюпленкугидрофильные материалы, например, гранит, кварц и болееобразуюттолстую -гидрофобные, например, известняк), природы и состава битума.
Толщинаувеличивается с увеличением молекулярной массы и повышенной асимметриибитумных молекул (Grabowski and Wilanowicz, 2011). Минеральный наполнительв горячей асфальтовой смеси является важным компонентом смеси, поскольку онукрепляет асфальтовое связующее. Минеральный наполнитель в качествеактивного наполнителя улучшает адгезию битума, дисперсия битума в смеси,увеличивает жесткость смеси и ускоряет ее отверждение.
Минеральныйнаполнитель определяется как часть совокупного затвора, который суспендированв асфальтовом связующем без контакта между его частицами. Это позволяетпредположить, что минеральный наполнитель не действует как агрегатор или какотдельный компонент в смеси, а действует как неотъемлемый компонент мастики,которая является истинным связующим. Минеральные наполнители в асфальтахпридают жесткость смеси при повышенных температурах дорожного покрытия с79небольшим повышением прочности при более низких температурах (Anderson,1996).Согласно (Bahia and all, 2010) важными свойствами наполнителя являютсягеометрия (размер, форма, угловатость и текстура, а также дробные пустоты) исостав (небольшое количество химических соединений, которые влияют навзаимодействие асфальт-наполнитель).Содержаниенаполнителя,площадьповерхностиипоглощающаяспособность поверхности определяют оптимальное содержание связующего всмеси.
Общие пределы отношения массы наполнителя к связующему несуществуют в современных процедурах проектирования асфальтобетонной смеси.Из опытов словацких исследователей следует, что оптимальное соотношениемассы наполнителя к 1 единице массы связующего составляет от 1,5 до 1,75.Более высокая масса наполнителя в смеси улучшает когезию и внутреннююстабильность смеси и увеличивает модуль упругости асфальта. Но высокоесодержание наполнителя может увеличить жесткость битума и, следовательно,повлиять на работоспособность смеси.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
