Файл: Оглавление Введение 1 1 Теоретические вопросы и зарубежная практика использования отходов нефтеперерабатывающих производств для строительства дорог 2.docx

Оглавление

Введение

Производственная практика, осуществляемая в виде научно-исследовательской работы, является определенным видом учебной работы, который направлен на расширение и закрепление теоретических знаний, которые были получены студентом в процессе обучения, приобретение и совершенствование практических навыков по выбранной программе исследования, подготовке к будущей профессиональной деятельности.

Целью научно-исследовательской работы является углубление умений и навыков на основе знаний, полученных в процессе теоретического обучения о деятельности учреждений системы социальной защиты населения, развитие навыков исследовательской деятельности в области социальной работы.

К задачам практики стоит отнести:

- совершенствование личностных и формирование профессиональных качеств будущих специалистов по работе с отходами нефтеперерабатывающих предприятий и их использования в строительной отрасли.

- углубление знаний студентов о специфике работы нефтеперерабатывающих и строительных производств, опыта профессионального общения и взаимодействия получателя социальных услуг и работников предприятий.

- овладение профессиональными навыками и умениями, необходимыми специалистам нефтеперерабатывающей и строительной отрасли.

- освоение технологий работы специалиста строительной отрасли при применении отходов нефтеперерабатывающих предприятий.

1 Теоретические вопросы и зарубежная практика использования отходов нефтеперерабатывающих производств для строительства дорог

---

Согласно современным требованиям природопользования, выполнение любой хозяйственной деятельности не должно приводить к необратимым нарушениям природной среды. Добыча, транспортировка, хранение и использование нефтепродуктов относятся к наиболее агрессивным отраслям по сумме техногенных факторов, оказывающих воздействие на окружающую среду. Последствиями подобного воздействия могут повлечь за собой экологические проблемы [1].

Нефтесодержащие отходы оказывают негативное воздействие практически на все компоненты природной среды: поверхностные и подземные воды, почвенной покров, атмосферный воздух, животный и растительный мир, а также население региона. Одной из первоочередных проблем при обращении с нефтесодержащими отходами выступает выбор оптимальной схемы их утилизации или обезвреживания [5].

Защита природной среды от жидких и твердых буровых отходов, является важной задачей. Буровые отходы состоят из сточных вод, отработанного раствора и бурового шлама. Не менее актуальная задача — всесторонней экономии топливно-энергетических ресурсов, в том числе за счет рационального использования вторичных ресурсов [2, 3].

Отходы размещаются в специальных шламовых амбарах, снабженных противофильтрационным экраном, выполненным, чаще всего, из геомембраны. При этом залегание бурового шлама происходит на дне, а жидкая фаза располагается сверху. Распределение нефтяных включений в шламовом амбаре происходит следующим образом: 7–10 % находится буровом шламе, 5–10 % растворено в жидких отходах, а основная часть размещается на поверхности амбара, образуя плен [5].

В последние годы нефтедобывающими предприятиями в производство внедряются различные технологические решения, направленные на утилизацию нефтесодержащих отходов. Следует отметить, что унифицированного способа их переработки с целью обезвреживания и утилизации не существует. Все известные технологии переработки нефтесодержащих отходов и их характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристика основных методов утилизации нефтяных шламов

Основной классификационный признак	Разновидность метода	Основные преимущества	Ограничения в использовании
Термический метод	Сжигание в открытых амбарах	не требуют больших затрат	Неполное сгорание нефтепродуктов, опасность загрязнения атмосферы продуктами сгорания
	Сжигание в печах различного типа конструкций	объем полученной золы в 10 раз меньше полученного продукта	Большие затраты по очистке и нейтрализации дымовых газов
	Сушка в сушилках различных конструкций	Уменьшение объема в 2–3 раза. Сохранение ценных компонентов. Комбинирования с другими процессами	Большие расходы тепла
	Пиролиз	Высокая степень разложения. Возможность использования продуктов разложения	Высокие материальные и энергетические затраты
Химический метод	Затвердевание путем диспергирования с гидрофобными реагентами на основе извести или других материалов	Высокая эффективность процесса переработки нефтесодержащих отходов в порошкообразный гидрофобный материал, использование в дорожном строительстве	Требует применения специального оборудования, значительного количества негашеной извести высокого качества
Биологический метод	Биоразложение путем внесения нефтесодержащих отходов в пахотный слой	Сравнительно небольшие затраты и использование сельскохозяйственной техники	Требует значительных земельных участков, опасность загрязнения почвы вредными соединениями
	Биоразложение с специальными штаммами бактерий, биогенных добавок	Возможность интенсификации процесса. Требует незначительных капитальных и энергетических затрат	Требуется значительная подготовка земельных участков и специальное оборудование
Физический метод	Гравитационное отстаивание	Не требует больших капитальных и эксплуатационных затрат	Низкая эффективность разделения
	Разделение в центробежном поле	Возможность интенсификации процесса	Требуется специальное оборудование
	Разделение фильтрованием	Низкие затраты. Высокая степень надежности метода. Более высокое качество целевых продуктов	Необходимость смены и регенерации фильтрующихся материалов
	Экстракция	Требуется специальное оборудование, растворители	Необходимость регенерации экстрагента, неполнота извлечения из отходов
Физико-химический метод	Применение специально подобранных поверхностно-активных веществ	Возможность интенсификации процессов по методам биоразложения, гравитационного, разделение в центробежном поле	Высокая стоимость реагентов. Требует применения дозирующего оборудования, перемешивающих устройств.

---

Среди существующих методов разделения нефтесодержащих шламов наиболее перспективным является центрифугирование с использованием флокулятов. Центрифугированием можно достичь эффекта извлечения нефтепродуктов на 85 %, механических примесей — на 95 %. При реагентной обработке изменяются свойства нефтешламов: повышается водоотдача, облегчается выделение нефтепродуктов [4, 5].

Нефтесодержащие шламы, из-за значительного содержания нефтепродуктов, относятся к вторичным материальным ресурсам. Использование их в качестве сырья является одним из рациональных способов утилизации, так как при этом достигается определенный экологической и экономический эффект [6].

В основном они применяются в качестве вторичного сырья в дорожном строительстве, где используются как добавки, повышающие качество асфальтобетонной смеси за счет повышения прочности, снижения водопоглощения и уменьшения стоимости дорожного покрытия. Рекомендуемые смеси имеют следующий состав: грунт 75–85 %; известь 4–5 %; нефтяной шлам 2–4 %; вода 8–16 %.

Технология применения нефтяного шлама при производстве асфальтобетона заключается в подаче его в определенном количестве в нагретый до 220ºС песок и щебень. Далее подают минеральный порошок, после равномерного распределения в смесь вводят вязкий битум с температурой 140–160ºС и окончательно перемешивают [7].

Нефтяной шлам может использоваться в качестве сырья для изготовления строительных материалов, например для производства теплоизоляционного материала, включающего высокотемпературное волокно, огнеупорную глину и полиакриламид. Для повышения прочности и морозостойкости бетона в бетонную смесь рекомендуется вводить нефтяной шлам в количестве 1,5–2,5 %.

Кроме того, он применяется в составе шихты для производства фасадной плитки и при изготовлении минераловатных плит, что позволяет обеспечить гидрофобность изделий и снижение их объемной массы. Нефтяной шлам находит применение также для производства кирпича и керамзита. Нефтяной шлам может использоваться не только в качестве битумного связующего, но и в качестве модификаторов при производстве гидроизоляционной мастики [8].

Таблица 2 - Применение нефтесодержащих отходов в строительстве

Наименование	Область применения
Шлакоблоки по ГОСТ 6133–99. Камни бетонные стеновые. Технические условия от 01.01.2002 г. (изм. от 19.07.2010)	Малоэтажное строительство – для ограждающих и несущих конструкций, подсобных зданий
Плитка тротуарная по ГОСТ 17608–91. Плиты бетонные тротуарные. Технические условия (с Изменением № 1), утв. Постановлением Госстроя СССР от 03.04.1991 г. № 14 (в ред. от 01.09.2003)	Устройство сборных покрытий тротуаров
Гранулированный заполнитель по ГОСТ 22263–76. Щебень и песок из пористых горных пород. Технические условия (с Изменением № 1), утв. Постановлением Госстроя СССР от 10.12.1976 г. № 200 (в ред. от 04.12.2000)	В бетонах
Продукт по ГОСТ 17.1.3.02–77. Охрана природы. Гидросфера. Правила охраны вод от загрязнения при бурении и освоении морских скважин нефти и газа (с Изменением № 1), утв. Постановлением Госстандарта СССР от 06.07.1977 г. № 1695 (в ред. от 01.05.2002)	Добавка в промывочную жидкость
ГОСТ 9757–90. Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия от 01.01.1991г. (Изм. от 19.07.2010)	Добавка при производстве керамзитного гравия

---

Таким образом, в связи с возрастающими требованиями к охране окружающей среды, проблема утилизации нефтесодержащих отходов является актуальной и требует как разработки новых, так и совершенствования существующих методов их утилизации и особенно в строительных технологиях. Загрязнение земель нефтью оказывает существенное воздействие на состояние окружающей среды и экономику. Разливы нефти могут привести к потерям сельского, лесного хозяйства и связаны с ростом затрат на борьбу с загрязнением, таблица 3.

Таблица 3 – Нарушенные и рекультивируемые земли при добыче и транспортировке нефти в Российской Федерации в 2022 году

Показатель	Всего, га	в том числе – вследствие утечки при транзите нефти и газа, продуктов переработки нефти
Наличие нарушенных земель на 01.01.2022 г., всего	1084 846,9	3511,4
в том числе отработано	196926,1	494,4
Нарушено земель в 2022 г. – всего	256242,2	995,3
Отработано из общей площади нарушенных земель	173761,5	708,2
Рекультивировано земель – всего	98672,9	639,0
в том числе под пашню	9320,6	154,8
Другие сельскохозяйственные угодья	12471,8	51,6
Лесные насаждения	68392,9	404,9
Водоемы	8487,5	27,7

Оценка экологического ущерба в результате негативного воздействия загрязнения земель нефтью включает определение затрат на очистку территории. В состав убытков, возникающих при причинении экологического ущерба, могут быть включены: затраты на осуществление мероприятий по ликвидации последствий загрязнения, а также стоимость компенсации потерь. Установлено, что затраты на восстановление природных ресурсов включают в себя расходы, связанные очисткой и реабилитацией нарушенных земель.

Ущерб от загрязнения окружающей среды формируется под влиянием таких факторов, как степень загрязнения окружающей среды, количество объектов, воспринимающих негативное влияние; нормативные экономические показатели, отражающие ущерб. В рамках диссертационного исследования выделены группы факторов, формирующих экономический ущерб от загрязнения окружающей среды: факторы влияния, восприятия и состояния, рисунок 1.

---

Рисунок 1 - Факторы формирования экономического ущерба при аварийных разливах нефти

Примечание: составлено автором Факторы восприятия позволяют выделять объекты, которые воспринимают неблагоприятное воздействие загрязнения.
В качестве таких объектов можно выделить земельные участки, сельскохозяйственные и лесные угодья, население, проживающее в зоне загрязненной среды, объекты жилищно-коммунального хозяйства.

Факторы восприятия могут проявляться через затраты на проведение природоохранных и восстановительных мероприятий.

На рисунке 2 показана схема формирования экологического ущерба в случае загрязнения земель нефтью. Второе защищаемое положение. Предложен методический подход к оценке экологического ущерба в результате загрязнения земель нефтью и разработан алгоритм по определению последствий загрязнения и рекультивации нарушенных территорий.

Отличительной особенностью современного этапа экологоэкономических исследований по оценке экономических последствий загрязнения земель нефтью, наряду с применением покомпонентного подхода к оценке экологического ущерба, является преобладание нормативных методов оценки, что в целом проявляется в отсутствии комплексности в проводимых расчетах. За рубежом под ущербом от загрязнения природных систем нефтью, в Факторы восприятия: - ущерб сельскому населению, рекреации, лесному хозяйству Факторы состояния: почвенный покров, стоимость единицы сельскохозяйственной продукции Факторы влияния: площадь загрязнения, концентрация вредных веществ в почве 10 основном, понимаются расходы на восстановление окружающей среды и компенсация потерь.



Рисунок 2 - Схема формирования ущерба от загрязнения окружающей среды нефтью

Примечание: составлено автором
В работе под убытками от загрязнения окружающей среды понимаются расходы на восстановление нарушенных объектов, а также недополученные доходы (упущенная выгода).

В Российской Федерации, к сожалению, имеются достаточно обширные территории, загрязненные нефтью и нефтепродуктами. Их суммарная площадь превышает 70 000 га [2].

Основные причины такого загрязнения – изношенное оборудование, используемое при добыче, транспортировке и хранении нефти и нефтепродуктов

---