Методы термической переработки отходов бурения используются для получения или уничтожения углеводородной составляющей. Они наиболее эффективны в удалении органической составляющей отходов, уменьшают объем и мобильность неорганической составляющей - солей и металлов [1] Отходы с высоким содержанием нефтепродуктов (от 10% до 40%), такие как буровые растворы на углеводородной основе или нефтешламы, хорошие кандидаты для термической переработки отходов.
Термическая переработка может быть промежуточным звеном для уменьшения токсичности и объёма отходов и их подготовки для будущей переработки или захоронения. Также она может использоваться как процесс окончательной переработки отходов в инертную твёрдую фазу и, в некоторых методах, воду и нефтепродукты. Существуют как мобильные, так и стационарные установки термической переработки.
Технологии термической переработки могут быть разделены на две большие группы. В первую входят процессы сжигания (в барабанных, подовых, цементных печах) которые при высокой температуре, и в присутствии воздуха полностью окисляет углеводороды. Сжигание нередко применяется для уничтожения некоторых видов промышленных и бытовых отходов. Установки по сжиганию отходов - инсенераторы достаточно широко распространены и не требуют существенной переделки для уничтожения в них нефтесодержащих отходов бурения.
Вторая группа использует процессы термической десорбции, в которых тепло напрямую или через посредника подводится к отходам для испарения летучих и частично летучих компонентов с твёрдой основы. В некоторых технических решениях отходящие газы сжигаются, в других - конденсируются и отделяются от воды, для извлечения углеводородной составляющей.
Сжигание
В этой технологии отходы сжигаются при температурах 1200 - 1500° с уменьшением объёма и уменьшением опасности продукта переработки. Сжигании обычно используется для переработки высокотоксичных, огнеопасных или медицински опасных органических веществ. При повышении температуры повышается эффективность метода. Время пребывания отходов в камере сжигания может изменяться для достижения полного уничтожения органики. Обычно простое сжигание отходов бурения не применяется, за исключением случаев, когда другие технологии переработки недоступны и захоронение отходов недопустимо. Инсенератор оказаться приемлимым решением, если он установлен поблизости для сжигания других видов отходов. Эксплуатирующиеся инсенераторы снабжены установками по удалению из выбросов твёрдых частиц и контролем за выбросами оксидов серы и азота. Кроме того, многие инсенераторы имеют установки для рекуперации тепла.
Вода, содержащаяся в отходах бурения, с одной стороны требует дополнительных затрат энергии для испарения и ухудшает экономическую эффективность процесса. С другой стороны - вода улучшает режим горения, вследствие увеличения количества активных центров, которыми являются положительно и отрицательно заряженные ионы, образующиеся в результате диссоциации воды. При сжигании обводнённых топлив уменьшается дымление, которое является следствием дефицита кислорода в зоне реакции [2].
[1] Bansal, K.M., and Sugiarto, 1999, “Exploration and Production Operations – Waste Management A Comparative Overview: US and Indonesia Cases,” SPE54345, SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference, Jakarta, Indonesia, April 20-22.
[2] Б.Б. Бобович, В.В. Девяткин. Переработка отходов производства и потребления; М.:”Интермет Инжиниринг”: Москва, 2000.
P.S. Это незаконченная статья. Моя заготовка для обоснования инвестиций в строительство для одного из полгонов для отходов добычи нефти. Я не планирую заканчивать статью, спустя 15 лет. Но в постскриптуме хочу указать, что мой долгий опыт обращения с отходами нефтегазовой промышленности подсказывает, что наиболее эффективный метод обращения с отходами бурения - отверждение. Это не идельный метод. Самоя большая проблема с его применением - использование готовой продукции. Для использования её в качестве оснований дорожных одежд или рекультивации карьеров требуется технология, имеющая положительное заключение государственной экологической экспертизы. По состоянию пять лет назад - было три поставщика технических решений по отверждению отходов бурения с соответствующими заключениями государственной экологической экспертизы. Другая проблема - востребованность довольно низкокачественной продукции. Её бывает не так просто применить. Но это уже организационные проблемы в обращении с отходами. Они же - самые сложные.
