ХХХI открытый региональный конкурс исследовательских работ учащихся в области социально-гуманитарных наук
МОУ Лицей №10
Увеличение эффективности утилизации нефтезагрязненных грунтов и расширение видов утилизируемых отходов
Автор проекта:
Вяткин Кирилл
Ученик 10 «а» класса
МАОУ «Лицей №10»
Руководитель:
Зуевая Е. Л. к.э.н., доцент.
Содержание:
Введение
I. Общая характеристика технологий проведения работ по переработке и утилизации нефтезагрязненных почв и грунтов
1.1. Общая характеристика технологии «Детоксикация»
1.2. Характеристика технологического процесса «Биоремедиация»
1.3. Контроль технологического процесса «Биоремедиация». Общие требования безопасности
1.4. Технология термической утилизации нефтезагрязненных грунтов
II. Расчет экономической эффективности основных способов утилизации нефтезагрязненных грунтов
2.1. Расчет экономической эффективности технологии «Биоремедиация»
2.2. Расчет экономической эффективности технологии термического обеззараживания почвы
2.3. Сравнительный анализ экономической эффективности двух основных способов утилизации нефтезагрязненных грунтов
III. Увеличение эффективности термической утилизации нефтезагрязненных почв и грунтов
3.1. Определение основных способов усовершенствования технологии термического обеззараживания
3.2. Расчет затрат на увеличение эффективности термической утилизации нефтезагрязненных грунтов
3.3. Расчет затрат на автоматизацию узла погрузки
3.4. Расчет затрат на подключение к ЛЭП. Уменьшение расходов на энергию
IV. Варианты быстрого расширения видов перерабатываемых материалов
4.1. Перепрофилирование установки по термическому обеззараживанию грунтов на утилизацию лекарственных препаратов
4.2. Перепрофилирование установки по термическому обеззараживанию грунтов на утилизацию вышедших из строя совтоловых трансформаторов и аккумуляторов
4.3. Перепрофилирование установки по термическому обеззараживанию грунтов на утилизацию скотомогильников, в том числе сибиреязвенных
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
Качество окружающей среды должно
стать важнейшим из показателей
качества жизни и одним из показателей
социально- экономического развития территории.
Д. А. Медведев, президент РФ.
Изменение экологической ситуации в Пермском крае в основном совпадает с изменением уровня промышленного производства. Неравномерность распределения промышленных предприятий по территории края и, как следствие, сосредоточение населения обуславливает высокую антропогенную нагрузку на промышленные агломерации: Пермско-Краснокамскую, Березниковско-Соликамскую, Кизеловско-Губахинскую, Лысьвенско-Чусовскую, Кунгурскую и Чайковскую. Образование и накопление отходов производства и потребления было и остается наиболее серьезной и нерешенной проблемой Пермского края. Антропогенный пресс представляет угрозу не только для экосистем, но и оказывает негативное влияние на здоровье населения, в результате чего возрастает количество заболеваний, зависящих от загрязнения окружающей среды. Несмотря на уникальность и богатство Российской природы, её состояние трудно назвать благоприятным. Решить эту проблему можно, лишь создав эффективную систему управления в природоохранной сфере.
Некоторые эксперты считают необходимым провести экологическую амнистию при условии, что предприятие примет на себя жесткие обязательства по экологическому оздоровлению производства и той территории, где оно работает. По мнению Дмитрия Анатольевича Медведева, это разумная идея. Тех, кто реализует эти программы не нужно давить штрафами, мешая исправить ситуацию. Качество окружающей среды должно стать важнейшим из показателей качества жизни и одним из показателей социально- экономического развития территории.
Актуальностью данной работы является возможность увеличения эффективности процесса утилизации нефтезагрязненных грунтов.
Цель этого проекта заключается в том, чтобы сделать сравнительный анализ способов утилизации нефтезагрязненных грунтов, а также усовершенствовать метод термического обезвреживания нефтезагрязненных почв.
Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить процесс детоксикации;
2. Рассмотреть процесс термической утилизации нефтеотходов;
3. Сделать сравнительный анализ основных способов утилизации нефтезагрязненных грунтов.
I. Общая характеристика технологий проведения работ по переработке и утилизации нефтезагрязненных почв и грунтов
1.1. Общая характеристика технологии «Детоксикация»
Детоксикация – комплексный метод механической, физической (при высоких t) и биологической обработки нефтезагрязненных почв и грунтов (или твердых нефтесодержащих отходов – ТНСО) с целью их восстановления до безопасного содержания загрязняющих веществ, не приводящих к ингибированию развития в субстрате биологических процессов и не подавляющих рост и развитие растений.
Объектом утилизации являются:
Нефтезагрязненный грунт, собранный с мест аварийных разливов нефти, а также образовавшийся при эксплуатации скважин и нефтепроводов;
Твердые отходы переработки жидких нефтеотходов или нефтешлам из аварийно-технологических амбаров или шламонакопителей после высвобождения от жидкой фазы.
Нефтеотходы (ТНСО) вывозят на специально оборудованный полигон МУП («Ольховка») или, в случаях выполнения работ по устранению последствий аварийных разливов нефти, на технологические площадки, размещение и обустройство которых согласовывается с заказчиком работ и природоохранными органами.
Транспортировка ТНСО к местам складирования и производства работ производится на специально оборудованных для этих целец автомашинах – борт кузова должен иметь глиняный замок или другое изолирующее устройство.
Очистка субстрата от нефти осуществляется до значений, не превышающих санитарную норму (20 г/кг и ниже).
Грунт, очищенный до соответствующего уровня ПДК, может быть:
Возвращен непосредственно к местам его первоначального размещения и в этом случае подлежит дальнейшей рекультивации с посевом многолетних трав.
Размещен на буровых площадках, где должен подвергнуться последующей рекультивации с посевом трав.
Использован для рекультивации нарушенных, но не загрязненных земель в зоне магистральных нефтепроводов, где должен подвергнуться последующей рекультивации с посевом трав.
Использован для отсыпки дорог.
Использован для обустройства полигонов очистки и доочистки твердых нефтеотходов.
Использован для устройства промежуточных слоев при захоронении твердых бытовых отходов.
1.2. Характеристика технологического процесса Биоремедиации
Переработка и утилизация ТНСО, складированных на полигонах, осуществляются по одной из схем, представленных ниже.
Активизация естественной деструкции углеводородов осуществляется путем внесения минеральных и органических удобрений, а так же биопрепаратов на основе естественной микрофлоры загрязненного и очищаемого грунта, выделенной из образцов подлежащего очистке ТНСО, или других, разрешенных к использованию препаратов.
Внесение органических удобрений осуществляется исходя из индивидуальных характеристик ТНСО, то есть выборочно, в соответствии с нормами технологии по очистке.
Под органическим удобрением понимают как традиционный материал (навоз, птичий помет), так и любой другой естественный (природный) органический субстрат, например торф, хорошо гумусированная почва, растительные остатки (сено, солома, сухие листья).
Использование органических удобрений осуществляется в целях улучшения водно-воздушного режима субстрата, подлежащего биообработке и стимулированию разложения нефти микрофлорой. Технологические параметры зависят от самих удобрений. Подбор каждого из видов органических удобрений ведется экспериментально и нормы отрабатываются индивидуально в зависимости от характеристики нефтезагрязненного субстрата. Основным критерием целесообразности применения органики является усиление уровня биологической активности грунта не менее, чем на 3-4 порядка ( по численности гетеротрофной микрофлоры).
Использование ПАВ целесообразно при очистке любого вида ТНСО с уровнем загрязнения более 150 г.кг, но наиболее эффективна отмывка минеральных грунтов. При подборе ПАВ исходят из гигиенической характеристики продукта ( нетоксичен для микроорганизмов и не ингибирует рост растений).
Нормы внесения минеральных удобрений рассчитывают исходя из общепринятой в сельскохозяйственной практике нормы – 60-90 кг/Га действующего вещества по азоту, фосфору и калию на 1 Га, а расчет производится в соответствии с характеристикой по ГОСТу использованного удобрения.
Пример. Удобрение – азофоска (нитроаммофоска) – комплексное, комбинированное удобрение, содержащее в своем составе азот, фосфор и калий в соотношении 1:1:1, сумма питательных веществ не менее 48% (содержание действующего вещества по азоту – 16, калию – 16, фосфору – 16, т.е. в 100 кг данного удобрения действующих веществ по 16 кг).
На 1 Га требуемое количество удобрения составит 60*100/16=375 кг.
Если расчет переводить на 1 м3 нефтешлама, то 1 Га соответствует 2000 м3 грунта (толщина снимаемого слоя не более 20 см). Соответственно, на 1 м3 нефтешлама норма расхода азофоска составит 375/2000=0,188 кг.
Биопрепараты на основе естественной микрофлоры. Для получения таких препаратов углеводородокисляющая микрофора выделяется непосредственно из ТНСО.