CC BY
17О.И. Давыдкина
ТЕХНОЛОГИЯ МЕТОДА РЕАГЕНТНОГО КАПСУЛИРОВАНИЯ
Описан методреагентного капсулирования в применении к почвам и грунтам, загрязнённым нефтью и её компонентами.
Ключевые слова: нефтезагрязненные почвы, обезвреживание, ре-агентное капсулирование.
Проблема обезвреживания накопленных и регулярно образующихся в производственных процессах почвогрунтов, загрязненных при аварийных разливах нефтепродуктов, была и остается весьма актуальной, так как нефть и ее побочные продукты - основные источники энергии. Основной путь решения указанной выше проблемы - повышение технологичности, экологической эффективности и снижение стоимости обезвреживания почв и грунтов.
Выбор оптимальных технологий обезвреживания нефтезагрязненных почв зависит от их гранулометрического состава, количества поступивших углеводородов, климатических условий и промышленной инфраструктуры в районе образования разлива. В настоящее временя разработаны различные технологии обезвреживания нефтезагрязненных почвогрунтов. Каждая из них имеет свои достоинства, недостатки, области и условия рационального применения. Так, для сравнительной оценки технологической и экономической эффективности различных технологий обезвреживания загрязненных почв и грунтов, накопленных и образующихся непосредственно в процессе производства, используются следующие факторы: -стоимость обезвреживания единицы массы загрязняющих почв;
-степень обезвреживания, оцениваемая по уменьшению уровня загрязнения окружающей среды после применения технологии;
-скорость обезвреживания;
-технологичность, оцениваемая по сложности и надежности применяемых средств и технологий для осуществления обезвреживания;
-соответствие технологии объемам, составу, климатическим условиям области розлива; -затраты на предварительные исследования, в том числе на сбор и анализ исходных данных по почвам, инфраструктуре района работ, лабораторные исследования и моделирование реализации технологии, технико-экономической оценке планируемых работ;
-безопасность технологии (возможность появления вторичных загрязняющих веществ, уровень безопасности труда при реализации технологии, влияние технологических процессов при обезвреживании загрязняющих веществ на окружающую среду);
-общественное мнение и восприятие рассматриваемых мероприятий.
Проанализировав все факторы, одним из наиболее целесообразных методов является обезвреживание нефтезагрязненных почв использованием метода реагентного капсулирования.
Сущность метода состоит в физико-химическом преобразовании углеводородов под воздействием реагентов в тонкодисперстные порошкообразные твердые материалы.
Технологический процесс обезвреживания состоит в подборе компонентов, участвующих в реакции (загрязненный материал, реагент, вода, в некоторых случаях используются добавки молотой негашеной извести), в механическом перемешивании полученной в процессе реакции смеси, перемещении капсули-рованного материала для последующего «созревания» и последующей утилизации [6].
Среди различных веществ, дающих в химических реакциях тонкодисперсные, порошкообразные твердые вещества, оксид кальция (СаО) в форме химически белой тонкой извести является главенствующим.
Это объясняется тем, что СаО относится к доступным материалам, широко применяемым во многих отраслях, имеется и производится в большом количестве на территории России, а также дает после реакции с водой гидроксид кальция (Са(ОН)2), который служит основой для дальнейшего процесса изоляции диспергированных частиц загрязнителя.
Чтобы получить гидрофобный материал, в оксид кальция добавляют гидрофобизирующий материал.
Получение гидрофобного материала объясняет применение оксида кальция (СаО) в технологии кап-сулирования.
© Давыдкина О.И., 2021.
Полученный при взаимодействии с водой (H2O) Ca(OH)2, не растворим в воде, в следствие чего образует в водном растворе с диоксидом углерода (СО2) трудно растворимый карбонат кальция(СаСОз), который, в свою очередь, не оказывает негативного воздействия на окружающую природную среду [3-5].
Получение CaCO3 происходит на всех свободных поверхностях Ca(OH)2, которые, в дальнейшем, покрываются плотной, мелкокристаллической карбонатной коркой, закупоривающей загрязняющее вещество.
Конечным продуктом метода реагентного капсулирования является микрокапсула, внутри которой находится загрязняющие вещество, покрытое снаружи прочной карбонатной водонепроницаемой, биологически нейтральной для окружающей природной среды оболочкой.
Стоит отметить, что полученные методом реагентного капсулирования материалы обладают способностью долгосрочного и безопасного хранения загрязненных почв и грунтов. Кроме того, с течением времени плотность капсулы растет [1-2].
Гомогенизация обрабатываемых почв и грунтов с реагентами осуществляется в лопастных смесителях с быстровращающимися боковыми ножами. В полевых условиях обычно используют разбрасыватели и культиваторы.
Следующий этап - экзотермическая реакция гидратации, которая при опытах в полевых условиях протекает в гомогенизированных, рассыпанных слоях из обрабатываемых материалов и реагента.
Основным достоинством данного метода является его низкая стоимость и высокая скорость обезвреживания.
Недостатком рассмотренного метода является то, что степень обезвреживания зависит от эффективности перемешивания и чистоты реагента и перерасход реагента при больших загрязнениях, а значит экономическая нецелесообразность его использования.
Библиографический список
1. Гержберг Ю.М., Цхадая Н.Д., Овчар З.Н., Попов А.Н. Реагентное обезвреживание отходов нефтегазовой промышленности // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века — 2003. № 3 (50). М., 2003. С. 72.
2. Ю.М. Гержберг, Н.Д. Цхадая, А.Н. Попов и др.: Реагентное обезвреживание отходов в нефтегазовой промышленности - М. 2003. - № 3 - С.ЗО-31.
3. Сахаев В.Г., Щербицкий Б.В. Справочник по охране окружающей среды - Киев: Будивельник, 1986. -402 с.
4. Сафарова В.И., Кудашева Ф.Х., Фаухутдинов А.А., Шайдулина Г.Ф. Экоаналитический контроль в системе оценки качества окружающей среды -«Интер», 2004. - 228 с.
5. Пилюгина М.В. Экологический биогеохимический мониторинг: критерии, нормативы, коэффициенты / Методические рекомендации. — Архангельск: Издательство ПГУ, 2007. 47 с.
6. Иванова А.Н. Технология реагентного капсулирования в нефтяной промышленности, Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов - 2012 г.
ДАВЫДКИНА ОЛЬГА ИГОРЕВНА - магистрант, Московский политехнический университет, Россия.
