Оглавление
Введение………………………………………………………………………………………….3
1. Рекультивация и типы нефтешламовых амбаров …………………………………………..4
2. Нефтешламовые амбары города Салават …………………………………………………...5
3. Технология рекультивации с использованием геомембранной пленки и техногенного грунта …………………………………………………………………………………………….8
Заключение……………………………………………………………………………………...11
Список литературы……………………………………………………………………………..12
Введение
Любая добыча полезных ископаемых ведет к нарушению ландшафтов и загрязнению окружающей среды. Но современный человек не может не добывать полезные ископаемые. Он нуждается в них, так как его жизнь зависит от минеральных ресурсов, но при этом мы понимаем всю вредоносность, данного процесса. Поэтому ученые разрабатывают различные методы для восстановления окружающей среды вследствие добычи полезных ископаемых. Меня заинтересовала данное направление в науке, так как в окрестностях города Салават добывается в карьерах песчано-гравийный материал, а буровыми установками разрабатываются нефтяные месторождения.
Нефть в Башкортостане была открыта в 1932 году и в отсутствие нефтетрубопровода на начальном этапе добычи, нефть накапливали в ямах и потом отправляли на переработку. Данные ямы сохранились до наших дней. В настоящее время используются для отходов нефтепереработки, а именно для накопления нефтешламов и находятся на территории предприятия ОАО «Газпром нефтехим Салават» их называют нефтешламовые амбары или мазутные ямы. Рекультивация нефтешламовых амбаров стала темой моих исследований.
Цель работы: изучить способы рекультивации нефтешламовых амбаров ОАО «Газпром нефтехим Салават».
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- изучение и анализ литературы по теме;
- фотографирование и обследование мазутных ям;
- изложение полученных результатов.
Методика работы. Исследования проводились в два этапа. Первый этап полевой – изучение и фотографирование предмета исследования. Второй этап – это камеральные работы, где изучалась литература по теме, и определялся способ рекультивации.
Рекультивация и типы нефтешламовых амбаров
Начальным этапом рекультивации амбара, как правило, является применение технологии, позволяющей извлечь и переработать нефтешламы в мазуты и нефтяные битумы. Если для нефтешламов разработано и внедрено большое количество технологий их переработки, то хуже обстоит дело с рекультивацией самих нефтешламовых амбаров. Во многом это обусловлено высокозатратными технологиями рекультивации, требующими больших материальных вложений и трудовых ресурсов, использования большого количества грунта. Например, для рекультивации нефтешламового амбара в Бижбулякском районе Республики Башкортостан завезено более 1000 м3 грунта.
Технология рекультивации нефтешламового накопителя зависит от состояния конкретного объекта. Выделяют три основных варианта состояния рекультивируемого хранилища до засыпки. Первый вариант — идеальный случай, когда объект представляет собой осушенную выемку, а слоевые элементы донного шлама и загрязненного нефтепродуктами грунта удалены, проведена их обработка, биодеструкция. В подобном случае процесс рекультивации не вызывает сложности. Второй вариант — жидкая часть накопленных отходов полностью удалена, но подмассивная среда не подвергалась обработке, на поверхности ямы остается грунтово-нефтяная корка. В третьем случае на дне выемки остается тонкая водно-нефтяная пленка. Два последних варианта характерны для глубоких котлованов (10 м и более), когда удаление остатков нефтепродуктов с поверхности затруднено ввиду проблематичности использования традиционной техники.
К сожалению, на практике чаще всего встречается именно третий вариант. Это объясняется тем, что нефтешламовые амбары являются открытыми объектами, не защищенными от попадания атмосферных осадков. Именно поэтому даже в сухое время года крайне затруднительно добиться полного осушения амбарной выемки. Подобный объект является наиболее трудным для проведения рекультивации. Очень часто в данном случае донный нефтешлам и подмассивная геологическая среда просто засыпаются природными грунтами, что впоследствии приводит к выносу нефтяных остатков на поверхность и препятствует восстановлению разрушенной экосистемы. [1]
Нефтешламовые амбары города Салават
Нефтешламовые амбары (мазутные ямы) находятся в северной части промышленной зоны ОАО «Газпром нефтехим Салават» и занимают площадь 37,55га (рис. 2.1). Амбары представляют собой земляные объекты прямоугольной формы, выполненные в виде полувыемки — полунасыпи, окруженные дамбой с изоляцией из глины (рис. 2.2). Размеры их различны, наиболее крупные объекты имеют глубину до 10-12 м, длина ямы 210 м, ширина 55 м и площадь до 1.5 га. [2]
К концу 2004 г. 22 ямы были выведены из пользования, опустошены от нефтешлама и засыпаны грунтом. Это связано с переходом ОАО «Газпром нефтехим Салават» на технологию глубокой переработки нефтяного сырья до 88%. И с связи с этим оставил две ямы, где происходит постепенная откачка и утилизация нефтешлама специальными установками (рис.2.3). [3] Но меня заинтересовало одно обстоятельство, когда я увидела в интернете фотографию, где отчетливо видно, что мазутные ямы, чем-то заполнены (рис. 2.1) и в октябре 2016 г. решила совершить экскурсию на мазутные ямы. На месте я обнаружила, что ямы заполнены водой. Оказалось – это вода собирается в нефтешламовых амбарах из талых вод и атмосферных осадков. Вода накапливается в бывших нефтешламовых амбарах вероятно из-за неправильной рекультивации данных мазутных ям. Засыпанный грунт уплотнился, а нефтешлам из них не был полностью удален и его остатки не позволяют просачиваться воде.
Таким образом, мазутные ямы «Газпром нефтехим Салават» соответствуют по размерам к третьему типу, и получается, работа по рекультивации была проведена, но экосистема не восстановлена и данные земли в таком виде не могут, возвращены в пользование. Поэтому необходимо применить другие технологии по рекультивации хранилищ. В настоящее время существует технология рекультивации нефтешламовых амбаров, которая позволит полностью восстановить экосистему. Эта технология использует геомембранную пленку.
Геомембранную пленку уже применяют в нефтяных амбарах, как вкладыш (рис. 2.4.). В данном случае нефтяные амбары используются при бурении скважин на нефть. В них собирается и отстаивается порода вперемешку с водой и нефтью. Эта смесь в дальнейшем перерабатывается, вкладыш собирается, а нефтяной амбар засыпается. Такая технология позволила не загрязнять грунт при бурении скважин. [4]
И так в чем состоит технология рекультивации нефтешламового амбара с применением геомембранной пленкой.
Рис. 2.1. Нефтешламовые амбары. Фото сайта. [4]
Рис. 2.2. Форма нефтешламовых амбаров с изоляцией из глины.
Фото Аминевой Софьи 2016 год.
Рис. 2.3. Установка по утилизации нефтешламов возле амбаров.
Фото Аминевой Софьи 2016 год.
Рис. 2.4. Вкладыш из геомембранной пленки в нефтяном амбаре.
Фото с сайта. [4]
3. Технология рекультивации с использованием геомембранной пленки и техногенного грунта
Предлагаемая технология рекультивации амбара позволяет пресечь влияние уже имеющегося загрязнения на верхние слои почвы, тем самым добиваясь создания условий, необходимых для успешного восстановления экосистемы и возвращения земли в пользование. Схема рекультивации представлена на (рис. 3.1.).
Комплексный подход включает техническую и биологическую рекультивацию.
Первым этапом технической рекультивации является выстилание поверхности выемки слоем полимерной пленки. Поверхность выемки представляет собой загрязненный донными осадками нефтяного шлама слой почвы с возможными включениями влаги атмосферных осадков. После изоляции этого слоя геомембранной пленкой фильтрация из него на поверхность будет ликвидирована, слой почвы сверху пленки будет защищен. Геомембранная пленка характеризуется высокими антикоррозионными и гидроизоляционными свойствами, устойчивостью к растрескиванию, имеет высокие механические характеристики в сочетании с инертностью к кислотам и щелочам, устойчива к воздействию температурных колебаний.
После изоляции слоя почвы с донными осадками нефтяного шлама и возможными включениями влаги атмосферных осадков геомембранной пленкой, фильтрация из него на поверхность будет ликвидирована, слой почвы сверху пленки будет защищен. Укладка первого слоя пленки — это наиболее трудоемкий и ответственный этап, требующий специальных приготовлений.
Следующим этапом технической рекультивации является частичная засыпка выемки амбара привозным грунтом. Засыпка производится техногенным грунтом. Для этой цели может использоваться грунт, загрязненный мазутом и битумными остатками, а также удаляемый при проведении ликвидации аварийных розливов нефти. В такого рода грунтах, к сожалению, недостатка нет. Это позволит не только избежать затрат больших объемов хороших потенциально плодородных грунтов, но и решить проблему утилизации нефтезагрязненных грунтов. С целью изоляции насыпного техногенного грунта от последующих слоев потенциально плодородной почвы поверх него по известной технологи выстилается второй слой из полимерной пленки, роль которого сводится к изоляции корневой системы будущей растительности от загрязненных грунтов. Заключительный этап технической рекультивации представляет собой работы по землеванию, то есть засыпку оставшейся части выемки с формированием таких условий, необходимых для произрастания травянистой и древесной растительности, чтобы толщина слоя почвы была достаточна для полноценного развития корневой системы низкорастущих древесных пород и составляла не менее 2.5 м.
Первоначально производится засыпка суглинком, затем наносится плодородный слой почвы толщиной 0.15 м. Для данных работ может использоваться почва, извлекаемая при проведении строительных работ (заложении фундаментов и пр.)
Заключительный этап формирования техногенного ландшафта — разравнивание засыпанной поверхности, желательно гусеничной техникой для избежания излишнего тромбования грунта.
В рамках биологической рекультивации производится засев засыпанной поверхности травосмесью и посадка низко растущих древесных пород. Высеваемые травы должны обладать, способностью быстро создавать сомкнутый травостой и прочную дернину, быстро отрастать после скашивания. Необходимо использовать травы местного происхождения, более приспособленные к местным условиям и более устойчивые к неблагоприятным воздействиям
Таким образом, в отличие от существующих технологий рекультивации, предлагаемая технология позволяет обеспечить:
- предотвращение дальнейшего загрязнения глубоких почвенных горизонтов нефтепродуктами, а также капиллярного проникновения нефтяных остатков на поверхность;
- снижение стоимости рекультивационных работ за счет использования техногенного грунта;
- захоронение значительного объема загрязненного грунта, образующегося при розливах нефти и ее продуктов на нефтеперерабатывающих предприятиях и являющегося отходом высокого класса опасности.
Применение предлагаемого способа рекультивации позволяет возвратить в пользование значительную площадь изъятых земель при достаточно небольших денежных затратах. При этом еще одним его достоинством является то, что процесс рекультивации, возможно проводить как одномоментно (беспрерывно при наличии необходимых объемов земли), так и методом приращения (засыпка проводится постепенно). [1]
Предложенная технология позволит провести рекультивацию нефтешламовых амбаров «Газпром нефтехим Салават» и восстановить экосистему грунта. Действующие ямы необходимо опустошить и сделать вкладыш из геомембранной пленки, которая не позволит в дальнейшем загрязнение грунта и пользоваться такой мазутной ямой станет безопасней.
.
Рис. 3.1. Схема рекультивации нефтешламовых амбаров. [1]
Заключение
Цель моих исследований было изучение способов рекультивации нефтешламовых амбаров «Газпром нефтехим Салават». Для этого совершила экскурсия на мазутные ямы и обнаружила, что традиционный способ захоронение загрязненных земель является не самым лучшим. В результате такой рекультивации не получили ожидаемого результата. Экосистема не восстановлена и земли в таком виде не могут быть, возвращены в пользование. Поэтому в своей работе я попыталась решить данную проблему и найти способ, который позволил бы провести рекультивацию ям более эффективно. Изучила и проанализировала литературу по теме и решила предложить технологию рекультивации с использованием геомембранной пленки и техногенного грунта. Этот способ позволит предотвратить дальнейшее загрязнение глубоких почвенных горизонтов нефтепродуктами, захоронению значительного объема загрязненного грунта и снизить стоимость работ по рекультивации.
Предложенная технология не может рассматриваться как единственная, так как существуют и другие методы. Это физико-химические, химические, биологические, термические и т.д.. Но для их использования необходимо проведение предварительных исследований. Поэтому в своей работе я не могла рассматривать перечисленные технологии, так как отсутствуют результаты таких исследований. А предложенная технология, на мой взгляд, проста в применение и уже используется при бурении скважин на нефть.
Таким образом, для окончательного выбора технологии рекультивации нефтешламовых амбаров «Газпром нефтехим Салават» необходимо рассмотреть все существующие технологии и выбрать самую оптимальную и рентабельную.
Список литературы
1. В. В. Пряничникова, И. Х. Бикбулатов, Е. И. Бахонина. Башкирский химический журнал. - Уфа, 2013. – Том 20. № 1.
2. Доклад об экологической ситуации на территории Республики Башкортостан в 2012 году (11 стр.)
3. Постановление от 10 декабря 2013 г. по делу № А07-2403/2013.
4. Интернет-сайт https://gorodsalavat.ru/.