Способ получения известкового удобрения
Патент 2378233
Авторы
- Галинуров Ильдус Рафикович (RU)
- Карева Елена Сергеевна (RU)
- Неваленова Татьяна Васильевна (RU)
- Сафарова Валентина Исаевна (RU)
Правообладатели
Классы МПК
Способ получения известкового удобрения
Иллюстрации
Изобретение относится к способам получения известковых удобрений, используемых в сельском хозяйстве для улучшения свойств почвы. Способ получения пригодного в земледелии продукта путем переработки отходов бурения с применением известьсодержащего реагента отличается тем, что отходы бурения перерабатывают в известковое удобрение путем их обработки в смесителе известьсодержащим отходом в соотношении по объему отходов бурения и известьсодержащего отхода 1:(1-2), при этом продукт обработки высушивают. Способ позволяет получить продукт, пригодный для использования в качестве известкового удобрения и одновременно обезвредить отходы бурения и утилизировать, например, шлам химводоочистки. 20 табл.
Реферат
Изобретение относится к способам получения известковых удобрений, используемых в сельском хозяйстве для улучшения свойств почвы.
Известно применение в качестве жидкого известкового удобрения тонкого сбалансированного шлама цементного производства, который представляет собой суспензию - дисперсную систему, содержащую воду и твердую дисперсную фазу, включающую мел, суглинки, сланцы, имеющую тонкий помол [Патент РФ №2189958, C05D 3/02, 2002]. Однако задача квалифицированного использования отходов бурения, например, скважин или подземных переходов не менее актуальна.
Известен способ бурения скважины [Патент РФ №2163655, Е21В 21/01, Е21В 21/06, 2001] с использованием в качестве промывочной жидкости почвобезвредной речной воды и/или воды из водоемов или технической воды, а также с применением ряда специальных мер, предупреждающих загрязнение промывочной жидкости, например, графитной смазкой бурового оборудования или ее разбавление пластовыми водами; при этом поднятую из скважины отработанную при бурении промывочную жидкость с выбуренной породой используют в качестве удобрения почвы сельскохозяйственных угодий. Недостатком такого способа получения удобрения является необходимость соблюдения целого ряда строгих условий процесса бурения.
Известен способ рекультивации карьеров и нарушенных земель с использованием композиции, в состав которой входят 49-69% торфопесчаной смеси (с соотношением песка и торфа 1:1 по объему), 50-30% бурового шлама и до 1% активных обезвреживающих и мелиорирующих добавок, в качестве которых используются известь негашеная, «Сойлекс» и «Деградойлас» [Патент РФ №2293103, С09К 17/00, А01В 79/02, 2006]. Недостатком способа является необходимость использования ценных продуктов - торфопесчаной смеси, извести негашеной и др. Способ годится для переработки только бурового шлама, но не годится для переработки отработанного бурового раствора.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения искусственного почвогрунта путем переработки отработанного бурового раствора на водной основе и/или шлама с использованием модифицированного торфа моховой группы и безводной окиси кальция; в результате получают искусственный почвогрунт [Патент РФ №2187531, С09К 7/02, 2002]. Недостатком способа является необходимость использования ценных продуктов - модифицированного торфа и безводной окиси кальция.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в разработке эффективного и технологичного способа получения известкового удобрения путем переработки отработанного бурового раствора на водной основе с использованием многотоннажных известьсодержащих отходов, например шлама химводоочистки (ХВО). Предлагаемым способом удается не только получить продукт, пригодный для использования в качестве известкового удобрения, но и обезвредить отходы бурения и утилизировать, например, шлам ХВО.
Поставленная задача решается тем, что способ получения пригодного в земледелии продукта путем переработки отходов бурения с применением известьсодержащего реагента отличается тем, что отходы бурения перерабатывают в известковое удобрение путем их обработки в смесителе известьсодержащим отходом в соотношении по объему отходов бурения и известьсодержащего отхода 1:(1-2), при этом продукт обработки высушивают.
В качестве отходов бурения перерабатывают, например, отработанный буровой раствор, получаемый при производстве горизонтального направленного бурения, или его шлам.
В качестве известьсодержащего отхода может использоваться, например, отход химводоочистки (ХВО)/ водоподготовки.
Известна целесообразность использования шламов ХВО тепловых и атомных станций для изготовления теплоизоляционных и строительных материалов, керамических изделий и как наполнителя при кондиционировании радиоактивных отходов [Мадоян А.А., Паламарчук А.В. Об экологической и гигиенической безопасности использования шламов ХВО тепловых и атомных электростанций. ФГУП "ВИМИ", 2004, 468 с.].
Также известен [Патент РФ №2274502, В09В 3/00, 2006] способ переработки нефтешлама, когда его смешивают со шламом ХВО в соотношении 1:(1-2) соответственно, затем послойно промораживают и оттаивают в естественных условиях. В обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в соотношении 1:0,5. Продукт переработки используют для получения изолирующего материала, применяемого при захоронении твердых бытовых отходов (ТБО) и токсичных отходов 3-го и 4-го класса опасности.
Кроме того, механизмы обезвреживания нефтешлама и отходов бурения (отработанного бурового раствора - ОБР) с применением шлама ХВО принципиально различаются. При обработке нефтешлама шлам ХВО с высокой удельной поверхностью способствует адсорбции нефтяной части нефтяного шлама. В заявляемом техническом решении, по мнению авторов, один или несколько компонентов шлама ХВО выступают в качестве электролита. При достижении порога коагуляции - минимальной критической концентрации электролита - начинается быстрая коагуляция обезвреживаемой коллоидной системы отходов бурения. В результате коагуляции получается продукт обезвреживания, способный к высушиванию в естественных условиях (в отличие от коллоидных отходов бурения, практически не способных к отдаче влаги). После дополнительного высушивания продукта обезвреживания получается комковатый твердый продукт со стабильными свойствами: при его намокании коллоидное состояние, характерное для отходов бурения, не восстанавливается. Опасность воздействия на биоту необезвреженного отхода бурения, по мнению авторов, состоит именно в его способности даже после высушивания восстанавливать свое первоначальное коллоидное состояние под воздействием воды (например, дождевых осадков). Исследование свойств продукта обезвреживания показало не только его безопасность (5 класс опасности), но и применимость в качестве известкового удобрения.
Поэтому заявляемое техническое решение, по мнению авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ получения известкового удобрения переработкой отходов бурения осуществляется следующей последовательностью операций.
1. Обработка отходов бурения (отработанного бурового раствора - ОБР или его шлама) в смесителе известьсодержащим отходом, например шламом ХВО, в соотношении по объему ОБР или его шлам и известьсодержащий отход 1:(1-2).
2. Высушивание продукта, полученного по п.1, в естественных условиях на специально оборудованных площадках до влажности не более 40%.
Примеры конкретного осуществления способа
Пример 1. Обезвреживался отработанный буровой раствор (ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Белая (г.Уфа) методом горизонтального направленного бурения.
Отработанный буровой раствор представляет собой смесь минералов природного происхождения (более 90% на воздушно-сухую навеску), полимеров искусственного происхождения и добавок, препятствующих уничтожению органической составляющей микроорганизмами (таблица 1; здесь и далее ХПК - химический показатель кислорода, БПК5 - биологический показатель кислорода).
В естественном состоянии отработанный буровой раствор представляет собой жидкую желеобразную (коллоидную) неоднородную массу от серого до бурого цвета (в зависимости от цвета разбуриваемых пород). Исследования методом количественного химического анализа расчетным методом позволили отнести данный отход к 5 (практически неопасному) классу опасности. Однако результаты биотестирования не подтвердили результаты расчетного метода и показали соответствие свойств шлама отработанного бурового раствора 4 классу опасности (определение класса опасности проведено в соответствии со следующим нормативным документом: "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).
Опасность воздействия на биоту необезвреженного отхода бурения, по мнению авторов, состоит в его способности даже после высушивания под воздействием воды (например, атмосферных осадков) восстанавливать свое первоначальное коллоидное состояние. Поэтому предлагаемый способ получения известкового удобрения является одновременно и способом обезвреживания отхода бурения: он обеспечивает стабилизацию агрегатного состояния продукта обезвреживания без восстановления коллоидного состояния, характерного для обезвреживаемых отходов бурения.
В качестве известьсодержащего отхода применяли шлам ХВО ТЭЦ-2 г.Уфы с характеристиками, приведенными в таблице 2.
В качестве смесителя использована металлическая емкость объемом 6 м3 с вмонтированным шнековым устройством, приводящимся в движение автономной силовой установкой, и нижним патрубком для выгрузки смеси.
Подача в смеситель отработанного бурового раствора в объеме 2 м3 и шлама ХВО в объеме 2 м3 осуществляется с помощью вертикального шламового насоса. Перемешивание с помощью шнека (скорость 100 об/мин) ведется до получения однородной пастообразной массы (определяется визуально) в течение около 20 минут. В процессе проведения работ соотношение отработанного бурового раствора и шлама ХВО может варьироваться от 1:1 до 1:2, при этом учитывается, что общий объем смеси, подаваемой в смеситель, должен составлять 4 м3.
После перехода смеси из коллоидного состояния в пастообразное шнек (скорость 100 об/мин) используется для выгрузки смеси из емкости по нижнему патрубку на предварительно подготовленную (обвалованную, с гидроизоляционным слоем) площадку для обезвоживания (высушивания) в естественных условиях до влажности не более 40% или, в случае организации площадки вне места проведения работ, на транспортерную ленту для подачи в кузов автомобиля. Скорость выгрузки 2 м3/мин.
После выгрузки из смесителя смесь представляет собой однородную пастообразную массу от светло-серого до бурого цвета с влажностью 60-80% (в зависимости от соотношения по объему ОБР: шлам ХВО, равного от 1:1 до 1:2).
В таблицах 3, 4 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:1.
В таблицах 5, 6 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:2.
| Таблица 1 | |||
| Состав образца отработанного бурового раствора, полученного при производстве подземного перехода под р.Белая (г.Уфа) | |||
| Наименование компонентов (соединений в отходах) | Ед.изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 10,1 | ||
| Влажность | % | 93,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 360,0 | 25,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 2156,0 | 151,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 3663,0 | 256,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Натрий | мг/кг | 5973,0 | 418,0 |
| Кальций | мг/кг | 58,0 | 4,1 |
| Магний | мг/кг | 4,9 | 0,34 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 453057,0 | 31714,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,0007 |
| Медь | мг/кг | 13,0 | 0,91 |
| Цинк | мг/кг | 17,0 | 1,2 |
| Никель | мг/кг | 34,0 | 2,4 |
| Кобальт | мг/кг | 5,8 | 0,41 |
| Хром | мг/кг | 10,0 | 0,7 |
| Кадмий | мг/кг | 0,36 | 0,03 |
| Свинец | мг/кг | 14,0 | 0,98 |
| Ванадий | мг/кг | 26,0 | 1,82 |
| Железо | мг/кг | 15469 | 1083,0 |
| Марганец | мг/кг | 454,0 | 32,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 0,7 | 0,049 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 3200 | 224 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 509,0 | 36 |
| Полиакриламид | мг/кг | 401,0 | 28 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,03 | 0,0021 |
| ХПК водной вытяжки | 265.0 | ||
| БПК5 водной вытяжки | 36,75 |
| Таблица 2 | ||||||
| Состав образца шлама ХВО ТЭЦ-2 г.Уфы | ||||||
| №№ п/п | Наименование компонентов (соединений в отходах) | Ед. изм. | Содержание (воздушно-сухая навеска) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) | ||
| подв | вал | водорастворим. | ||||
| 1 | рНводн | 9,4 | ||||
| 2 | Влажность | % | 51,0 | |||
| 3 | Медь | мг/кг | 4,1 | 16,0 | 7,8 | |
| 4 | Свинец | мг/кг | 0,6 | 1,5 | 0,74 | |
| 5 | Кадмий | мг/кг | 0,2 | 0,2 | 0,1 | |
| 6 | Цинк | мг/кг | 4,6 | 24,0 | 11,8 | |
| 7 | Марганец | мг/кг | 253 | 573,0 | 281,0 | |
| 8 | Хром | мг/кг | <0,1 | 1,5 | 0,74 | |
| 9 | Кобальт | мг/кг | <0,1 | 1,0 | 0,49 | |
| 10 | Никель | мг/кг | 3,7 | 6,5 | 3,2 | |
| 11 | Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,005 | ||
| 12 | Железо | мг/кг | 1366,0 | 5531,0 | 2710,0 | |
| 13 | Мышьяк | мг/кг | 1,5 | 0,74 | ||
| 14 | Алюминий | мг/кг | 85,0 | 932,0 | 457,0 | |
| 15 | Магний | мг/кг | 11500,0 | 21250,0 | 10413,0 | |
| 16 | Натрий | мг/кг | 307,0 | 150,0 | ||
| 17 | Калий | мг/кг | 50,0 | 25,0 | ||
| 18 | Кальций | мг/кг | 142750,0 | 363750,0 | 178238,0 | |
| 19 | Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 11200,0 | 5488,0 | ||
| 20 | Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 917,0 | 449,0 | ||
| 21 | Хлориды | мг/кг | 101,0 | 49,0 | ||
| 22 | Фосфаты | мг/кг | 3192,0 | 1564,0 | ||
| 23 | Нефтепродукты | мг/кг | <0,05 | <0,05 | ||
| 24 | Зольность | мг/кг | не опр. | |||
| 25 | Ванадий | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | |
| 26 | Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | |
| 27 | Полиакриламид | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 | |
| 28 | Аллилхлорид | мг/кг | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
| Таблица 3 | |||
| Характеристика продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р.Белая (г.Уфа), шламом ХВО ТЭЦ-2, соотношение по объему 1:1 | |||
| Наименование компонентов (соединений в смеси отходов) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 9,5 | ||
| Влажность | % | 72,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 133,0 | 37,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 1072,0 | 300,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 502,0 | 140,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2793,0 | 782,0 |
| Натрий | мг/кг | 1015,0 | 284,0 |
| Кальций (валовое содержание) | мг/кг | 318289 | 89121,0 |
| Магний (валовое содержание) | мг/кг | 18594,0 | 5206,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 66432,0 | 18601,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,003 |
| Медь | мг/кг | 16,0 | 4,4 |
| Цинк | мг/кг | 23,0 | 6,5 |
| Никель | мг/кг | 9,9 | 2,8 |
| Кобальт | мг/кг | 1,6 | 0,45 |
| Хром | мг/кг | 2,6 | 0,72 |
| Кадмий | мг/кг | 0,22 | 0,06 |
| Свинец | мг/кг | 3,1 | 0,86 |
| Ванадий | мг/кг | 3,3 | 0,91 |
| Железо | мг/кг | 6773,0 | 1897,0 |
| Марганец | мг/кг | 558,0 | 156,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,4 | 0,39 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 400,0 | 112,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 64,0 | 18,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 50,0 | 14,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,004 | 0,001 |
| Таблица 4 | |||
| Характеристика высушенного в течение 3 дней при температуре 20-25°С продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р. Белая (г.Уфа), шламом ХВО ТЭЦ-2, соотношение по объему 1:1 | |||
| Наименование показателя | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Внешний вид | Твердая крошащаяся масса от светло-кремового до бурого цвета | ||
| Влажность | % | 36,0 | |
| Водородный показатель (рН) | 9,5 | ||
| Хлорид-ион | мг/кг | 133,0 | 85,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 1072,0 | 686,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 502,0 | 321,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2793,0 | 1788,0 |
| Натрий | мг/кг | 1015,0 | 650,0 |
| Кальций* (валовое содержание) | мг/кг | 318289,0 | 203705,0 |
| Магний* (валовое содержание) | мг/кг | 18594,0 | 11900,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 66432,0 | 42517,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,006 |
| Медь | мг/кг | 16,0 | 10,0 |
| Цинк | мг/кг | 23,0 | 15,0 |
| Никель | мг/кг | 9,9 | 6,4 |
| Кобальт | мг/кг | 1,6 | 1,0 |
| Хром | мг/кг | 2,6 | 1,6 |
| Кадмий | мг/кг | 0,22 | 0,14 |
| Свинец | мг/кг | 3,1 | 2,0 |
| Ванадий | мг/кг | 3,3 | 2,1 |
| Железо | мг/кг | 6773,0 | 4335,0 |
| Марганец | мг/кг | 558,0 | 357,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,4 | 0,9 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 400,0 | 256,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 64,0 | 41,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 50,0 | 32,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,004 | 0,002 |
| * - суммарно в пересчете на карбонат кальция и карбонат магния - 55,1% |
| Таблица 5 | |||
| Характеристика продукта обезвреживания шлама ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р. Белая (г.Уфа), шламом ХВО ТЭЦ-2, соотношение по объему 1:2 | |||
| Наименование компонентов (соединений в смеси отходов) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 9,5 | ||
| Влажность | % | 65,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 118,0 | 41,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 1000,0 | 350,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 291,0 | 102,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2979,0 | 1043,0 |
| Натрий | мг/кг | 685,0 | 240,0 |
| Кальций (валовое содержание) | мг/кг | 339504,0 | 118826,0 |
| Магний (валовое содержание) | мг/кг | 19834,0 | 6942,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 40657,0 | 14230,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,004 |
| Медь | мг/кг | 16,0 | 5,5 |
| Цинк | мг/кг | 24,0 | 8,2 |
| Никель | мг/кг | 8,3 | 2,9 |
| Кобальт | мг/кг | 1,3 | 0,46 |
| Хром | мг/кг | 2,1 | 0,72 |
| Кадмий | мг/кг | 0,21 | 0,07 |
| Свинец | мг/кг | 2,3 | 0,82 |
| Ванадий | мг/кг | 1,7 | 0,61 |
| Железо | мг/кг | 6194,0 | 2168,0 |
| Марганец | мг/кг | 565,0 | 198,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,4 | 0,51 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 213,0 | 75,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 34,0 | 12,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 27,0 | 9,4 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,002 | 0,001 |
| Таблица 6 | |||
| Характеристика высушенного в течение 3 дней при температуре 20-25°С продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р. Белая (г.Уфа), шламом ХВО ТЭЦ-2, соотношение по объему 1:2 | |||
| Наименование показателя | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Внешний вид | Твердая крошащаяся масса от светло-кремового до бурого цвета | ||
| Влажность | % | 29,0 | |
| Водородный показатель (рН) | 9,5 | ||
| Хлорид-ион | мг/кг | 118,0 | 84,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 1000,0 | 710,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 291,0 | 207,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2979,0 | 2115,0 |
| Натрий | мг/кг | 685,0 | 486,0 |
| Кальций* (валовое содержание) | мг/кг | 339504,0 | 241048,0 |
| Магний* (валовое содержание) | мг/кг | 19834,0 | 14082,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 40657,0 | 28867,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,007 |
| Медь | мг/кг | 16,0 | 11,0 |
| Цинк | мг/кг | 24,0 | 17,0 |
| Никель | мг/кг | 8,3 | 5,9 |
| Кобальт | мг/кг | 1,3 | 0,9 |
| Хром | мг/кг | 2,1 | 1,5 |
| Кадмий | мг/кг | 0,21 | 0,15 |
| Свинец | мг/кг | 2,3 | 1,7 |
| Ванадий | мг/кг | 1,7 | 1,2 |
| Железо | мг/кг | 6194,0 | 4397,0 |
| Марганец | мг/кг | 565,0 | 401,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,4 | 1,0 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 213,0 | 152,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 34,0 | 24,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 27,0 | 19,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,002 | 0,001 |
| * - суммарно в пересчете на карбонат кальция и карбонат магния - 65,2% |
Существенно, что характеристики полученных продуктов (таблицы 3, 4, 5, 6) соответствуют 5-му классу опасности для обоих продуктов (определение класса опасности проведено методом биотестирования в соответствии с нормативным документом: "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).
При высыхании до воздушно-сухого состояния (модельный опыт в лабораторных условиях при температуре 20-25°С показал, что потеря влаги происходит в течение первых трех суток) продукт обезвреживания ОБР приобретает цвет от светло- кремового до бурого. При механическом воздействии монолит высушенного продукта обезвреживания ОБР крошится на структурные отдельности; последние не водопрочны и в отличие от высушенного отработанного бурового раствора не восстанавливают коллоидность. Напротив, при смешивании 30 г необезвреженного высушенного отработанного бурового раствора и 150 мл воды получается коллоидный состав.
Пример 2. Обезвреживался отработанный буровой раствор (ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан) методом горизонтального направленного бурения (таблица 7), шламом ХВО ТЭЦ-4 г.Уфы (таблица 8), при соотношениях по объему 1:1 и 1:2.
В таблицах 9, 10 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:1.
В таблицах 11, 12 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:2.
| Таблица 7 | |||
| Состав образца отработанного бурового раствора, полученного при производстве подземного перехода под р.Сим (Иглинский район Республики Башкортостан) | |||
| Наименование компонентов (соединений в отходах) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 10,3 | ||
| Влажность | % | 96,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 1075,0 | 43,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 2750,0 | 110,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 7775,0 | 311,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Натрий | мг/кг | 11250,0 | 450,0 |
| Кальций | мг/кг | 16200,0 | 648,0 |
| Магний | мг/кг | 14,0 | 0,55 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 939000,0 | 37560 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,0003 |
| Медь | мг/кг | 16,0 | 0,65 |
| Цинк | мг/кг | 24,0 | 0,95 |
| Никель | мг/кг | 53,0 | 2,1 |
| Кобальт | мг/кг | 8,8 | 0,35 |
| Хром | мг/кг | 13 | 0,52 |
| Кадмий | мг/кг | 0,4 | 0,015 |
| Свинец | мг/кг | 19,5 | 0,78 |
| Ванадий | мг/кг | 23,0 | 0,9 |
| Железо | мг/кг | 21775 | 871,0 |
| Марганец | мг/кг | 1130 | 45,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 0,8 | 0,031 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 800,0 | 32,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 1133,0 | 45,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 535,0 | 21,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,1 | 0,002 |
| ХПК водной вытяжки | 301 | ||
| БПК5 водной вытяжки | 42,06 |
| Таблица 9 | |||
| Характеристика продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р. Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан), шламом ХВО ТЭЦ-4, соотношение по объему 1:1 | |||
| Наименование компонентов (соединений в смеси отходов) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 9,6 | ||
| Влажность | % | 69,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 266,0 | 82,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 973,0 | 302,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 526,0 | 163,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2376,0 | 737,0 |
| Натрий | мг/кг | 1095,0 | 340,0 |
| Кальций (валовое содержание) | мг/кг | 337932,0 | 104759,0 |
| Магний (валовое содержание) | мг/кг | 25867,0 | 8019,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 70216,0 | 21767,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,003 |
| Медь | мг/кг | 21,0 | 6,4 |
| Цинк | мг/кг | 21,0 | 6,57 |
| Никель | мг/кг | 10,0 | 3,2 |
| Кобальт | мг/кг | 1,8 | 0,55 |
| Хром | мг/кг | 2,3 | 0,72 |
| Кадмий | мг/кг | 0,3 | 0,09 |
| Свинец | мг/кг | 2,9 | 0,91 |
| Ванадий | мг/кг | 1,5 | 0,45 |
| Железо | мг/кг | 8170,0 | 2533,0 |
| Марганец | мг/кг | 682,0 | 211,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,5 | 0,48 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 52,0 | 16,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 73,0 | 23,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 35,0 | 11,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,003 | 0,001 |
| Таблица 10 | |||
| Характеристика высушенного в течение 3 дней при температуре 20-25°С продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р. Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан), шламом ХВО ТЭЦ-4, соотношение по объему 1:1 | |||
| Наименование показателя | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Внешний вид | Твердая крошащаяся масса от светло-кремового до бурого цвета | ||
| Влажность | % | 35,0 | |
| Водородный показатель (рН) | 9,5 | ||
| Хлорид-ион | мг/кг | 266,0 | 173,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 973,0 | 632,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 526,0 | 342 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2376,0 | 1544 |
| Натрий | мг/кг | 1095,0 | 712 |
| Кальций* (валовое содержание) | мг/кг | 337932,0 | 219656 |
| Магний* (валовое содержание) | мг/кг | 25867,0 | 16814 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 70216,0 | 45640 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,006 |
| Медь | мг/кг | 21,0 | 13,0 |
| Цинк | мг/кг | 21,0 | 14,0 |
| Никель | мг/кг | 10,0 | 6,6 |
| Кобальт | мг/кг | 1,8 | 1,2 |
| Хром | мг/кг | 2,3 | 1,5 |
| Кадмий | мг/кг | 0,3 | 0,2 |
| Свинец | мг/кг | 2,9 | 1,9 |
| Ванадий | мг/кг | 1,5 | 0,9 |
| Железо | мг/кг | 8170,0 | 5311,0 |
| Марганец | мг/кг | 682,0 | 443,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,5 | 1,0 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 52,0 | 34,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 73,0 | 47,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 35,0 | 22,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,003 | 0,002 |
| * - суммарно в пересчете на карбонат кальция и карбонат магния - 60,8% |
| Таблица 11 | |||
| Характеристика продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р.Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан), шламом ХВО ТЭЦ-4, соотношение по объему 1:2 | |||
| Наименование компонентов (соединений в смеси отходов) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Водородный показатель (рН) | 9,8 | ||
| Влажность | % | 60,0 | |
| Хлорид-ион | мг/кг | 239,0 | 96,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 913,0 | 365,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 284,0 | 114,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2455,0 | 982,0 |
| Натрий | мг/кг | 757,0 | 303,0 |
| Кальций (валовое содержание) | мг/кг | 348656,0 | 139462,0 |
| Магний (валовое содержание) | мг/кг | 26729,0 | 10692,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 41257,0 | 16502,7 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,004 |
| Медь | мг/кг | 21,0 | 8,3 |
| Цинк | мг/кг | 21,0 | 8,4 |
| Никель | мг/кг | 8,8 | 3,5 |
| Кобальт | мг/кг | 1,5 | 0,62 |
| Хром | мг/кг | 3,0 | 1,19 |
| Кадмий | мг/кг | 0,3 | 0,12 |
| Свинец | мг/кг | 2,4 | 0,96 |
| Ванадий | мг/кг | 0,8 | 0,3 |
| Железо | мг/кг | 7717,0 | 3087,0 |
| Марганец | мг/кг | 667,0 | 267,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,6 | 0,63 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 27,0 | 11,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 38,0 | 15,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 18,0 | 7,1 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,002 | 0,001 |
| Таблица 12 | |||
| Характеристика высушенного в течение 3 дней при температуре 20-25°С продукта обезвреживания ОБР, полученного при производстве подземного перехода под р.Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан), шламом ХВО ТЭЦ-4, соотношение по объему 1:2 | |||
| Наименование показателя | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |
| Внешний вид | Твердая крошащаяся масса от светло-кремового до бурого цвета | ||
| Влажность | % | 31,0 | |
| Водородный показатель (рН) | 9,8 | ||
| Хлорид-ион | мг/кг | 239,0 | 165,0 |
| Сульфат-ион (водорастворимая форма в пересчете на серу) | мг/кг | 913,0 | 630,0 |
| Нитрат-ион | мг/кг | <0,1 | <0,1 |
| Калий (валовое содержание) | мг/кг | 284,0 | 196,0 |
| Фосфор общ. | мг/кг | 2455,0 | 1694,0 |
| Натрий | мг/кг | 757,0 | 522,0 |
| Кальций* (валовое содержание) | мг/кг | 348656,0 | 240573,0 |
| Магний* (валовое содержание) | мг/кг | 26729,0 | 18443,0 |
| Кремний (в пересчете на SiO2) | мг/кг | 41257,0 | 28467,0 |
| Ртуть | мг/кг | 0,01 | 0,007 |
| Медь | мг/кг | 21,0 | 14,0 |
| Цинк | мг/кг | 21,0 | 15,0 |
| Никель | мг/кг | 9,0 | 6,1 |
| Кобальт | мг/кг | 1,5 | 1,1 |
| Хром | мг/кг | 3,0 | 2,0 |
| Кадмий | мг/кг | 0,3 | 0,21 |
| Свинец | мг/кг | 2,4 | 1,6 |
| Ванадий | мг/кг | 0,8 | 0,5 |
| Железо | мг/кг | 7717,0 | 5325,0 |
| Марганец | мг/кг | 667,0 | 460,0 |
| Мышьяк | мг/кг | 1,6 | 1,1 |
| Нефтепродукты | мг/кг | 27,0 | 18,0 |
| Na-Карбоксиметилцеллюлоза | мг/кг | 38,0 | 26,0 |
| Полиакриламид | мг/кг | 18,0 | 12,0 |
| Аллилхлорид | мг/кг | 0,002 | 0,001 |
| * - суммарно в пересчете на карбонат кальция и карбонат магния - 66,6% |
Пример 3. Обезвреживался шлам отработанного бурового раствора (шлам ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Уфа (Уфимский р-н Республики Башкортостан) методом горизонтального направленного бурения (таблица 13), отходом водоподготовки МУП «Уфаводоканал» (таблица 14), при соотношениях по объему 1:1 и 1:2.
В таблицах 15, 16 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания шлама ОБР и высушенного продукта обезвреживания шлама ОБР, полученных при соотношении по объему шлам ОБР: отход водоподготовки, равном 1:1.
В таблицах 17, 18 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания шлама ОБР и высушенного продукта обезвреживания шлама-ОБР, полученных при соотношении по объему шлам ОБР: отход водоподготовки, равном 1:2.
Существенно, что характеристики полученных продуктов (таблицы 9, 10, 11, 12 для примера 2 и таблицы 15, 16, 17, 18 для примера 3) соответствуют 5-му классу опасности для всех продуктов (определение класса опасности проведено методом биотестирования в соответствии с нормативным документом "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).
Полученные в примерах 1-3 данные позволили свести в таблицу 19 характеристики получаемого предлагаемым способом известкового удобрения - высушенного продукта обезвреживания отхода горизонтального направленного бурения известьсодержащим отходом химводоочистки (ХВО)/водоподготовки. Предлагаемое заявителями известковое удобрение имеет влажность не более 40%; суммарный показатель содержания СаСО3 и MgCO3 составляет не менее 50,5%.
В таблице 20 приведены данные, подтверждающие применимость высушенного продукта обезвреживания в качестве известкового удобрения.
За 25 рабочих дней (при 8-часовом рабочем дне) предлагаемым образом обезвреживается 1200 м3 отработанного бурового раствора с получением продукта, пригодного в качестве известкового удобрения.
| Таблица 13 | |||
| Состав образца шлама отработанного бурового раствора, полученного при производстве подземного перехода под р.Уфа (Уфимский район Республики Башкортостан) | |||
| Наименование компонентов (соединений в отходах) | Ед. изм. | Валовое содержание (на воздушно-сухую навеску) | Валовое содержание (в пересчете на влажность) |