Традиционно эта проблема решается путем проведения процедуры рекультивации.
Что такое рекультивация, какие ее методы традиционно используются и какие изменения происходят с развитием технологий и прогрессии законодательства?
Рекультивация – это комплекс мер, направленных на восстановление прежних плодородных качеств земли, ее биологической и хозяйственной ценности, а также на улучшение условий окружающей природной среды.
Основными источниками загрязнения земель являются разливы нефти и нефтепродуктов, сточные воды нефтеперегонных заводов и нефтехимических предприятий, несанкционированные врезки в магистральные трубопроводы. Естественно, что после такого воздействия полезные свойства земли являются нарушенными и требуют восстановления.
Помимо аварийных и иных чрезвычайных ситуаций, нарушение земельных ресурсов может происходить и в ходе стандартных технологических процессов на промышленных объектах. В нашем случае - это объекты горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, в хозяйственное ведение которых земли предоставляются с обязательном условием проведения мероприятий по восстановлению и рекультивации.
Соответственно, чтобы провести мероприятия по рекультивации и восстановлению земель нужно, первоначально, провести сбор и утилизацию нефтесодержащих отходов.
Таким образом, мы видим уже несколько видов деятельности, которые необходимо осуществить для получения эффективного результата. Именно для целей эффективного достижения результата по восстановлению качества земельных ресурсов законодательством предусмотрено требование по разработке проектной документации по рекультивации: в ней четко изложены и обозначены все стадии и этапы проекта.
Еще в середине прошлого столетия работы по рекультивации обычно имели два основных этапа — технический и биологический:
- На техническом этапе проводится корректировка территории (засыпка рвов, траншей, ям, впадин, провалов грунта, разравнивание и террасирование), осуществлялось захоронение отходов, производилось нанесение плодородного слоя почвы.
- На биологическом этапе проводились агротехнические работы, целью которых является улучшение свойств почвы. Следует отметить, что проведение этапа агротехнических работ носило достаточно условный характер.
В части проектирования работ можно говорить о том, что проектная документация конечно же разрабатывалась, но она оперировала стандартным набором видов и этапов работ – что обуславливается не развитостью технологий и лояльностью законодательства, не ставила перед собой целей – снижение негативного воздействия на окружающую среду.
Как же сейчас проводятся работы и сколько ступеней нужно пройти? Сейчас при разработке проектной документации по рекультивации земель можно выделить несколько этапов:
1. Подготовительные работы
- Сбор исходных данных для разработки проектной документации, разработка планов и маршрутов обследования загрязненных участков, составление программ и графиков производства работ для дальнейших этапов рекультивации.
2. Полевые работы и инженерные изыскания
Полевые работы включают в себя:
- наблюдения на исследуемой территории с покомпонентным описанием составляющих природной среды, состояния источников и внешних признаков загрязнения, миграции загрязнения нефти с загрязненного участка и др.;
- определение местонахождения участков, выявленных по ортофотопланам;
- производство комплекса геоморфологических, гидрогеологических и почвенных наблюдений;
- съемка участков с использованием GPS;
- определение биоценоза;
- определение глубины проникновения нефти в почву;
- отбор проб для последующего анализа с целью оценки степени загрязнения участков.
3. Разработка проекта
На этапе разработки проекта производится:
- обработка и аналитика полученных в ходе изысканий результатов;
- разработка технологической карты производства работ с указанием этапов, видов, объемов и сроков проведения работ, потребности в материалах и технике;
- определение порядка выполнения всех этапов рекультивации с обоснованием рекомендуемых технологий осуществления каждого вида работ;
- составление смет на проведение рекультивационных работ;
- написание разделов проекта. Состав томов проекта определяется Заказчиком на предварительной стадии.
Привожу перечень основных нормативных актов, которыми регламентируется и которые необходимо учитывать при подготовке проектной документации:
- ГОСТ Р 21.1101-2009 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации»;
- Инструкция по рекультивации нарушенных и загрязненных земель при аварийном и капитальном ремонте МН, РД 39-00147105-006-97;
- Постановление Правительства РФ от 16.02.2008 №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»;
- Закон РФ «Об охране окружающей среды»;
- Закон РФ «О промышленной безопасности опасных промышленных объектов»;
- Закон РФ «Об отходах производства и потребления».
Данные нормативные акты достаточно четко регламентируют процедуру разработки проектной документации.
Давайте посмотрим на вопрос рекультивации земель еще с одной стороны - нефтесодержащие отходы содержат полезную углеводородную составляющую. На данный момент существуют технологии, позволяющие извлекать жидкую углеводородную фракцию из отхода и возвращать её в цикл подготовки нефти. Более того, возможно получение товарного продукта и из оставшейся твердой части отхода – нефтезагрязненных земель и буровых шламов.
Методы переработки нефтесодержащих отходов с каждым годом становятся все более совершеннее. Условно, их можно подразделить на несколько основных групп:
1. Термические методы:
- термодесорбция и термодеструкция – процессы термического воздействия на нефтезагрязненный материал (обычно на грунты и буровые шламы), такой способ предполагает предварительное обезвоживание отходов. В ходе нагрева в барабанной печи происходит выпаривание углеводородов. Содержание углеводородов в таком материале значительно снижается. Можно говорить о 0,5% остаточного содержания углеводородов в материале после термического обезвреживания. Сам конечный материал можно использовать в качестве строительного песка или рекультиванта.
2. Биологические методы:
Биологический метод основан на способности микроорганизмов превращать нефть в простые соединения, накапливать органическое вещество и включать его в круговорот углерода. Преимуществами биологической очистки являются экологическая безопасность, возможность деградации загрязняющих веществ до безвредных промежуточных продуктов при полностью сохраняющейся структуре почвы и без дополнительного загрязнения окружающей среды.
Биоразложение осуществляется в основном аэробной микрофлорой, использующей для своего развития энергию окисления составных компонентов нефти. Решающее значение в процессе имеют микроорганизмы, осуществляющие внутриклеточное окисление углеводородов.
Следовательно, для ускорения биодеградации нефти необходимо создать оптимальные условия углеводородокисляющей микрофлоре, как аборигенной, так и в специально вносимой культуре. Биопрепараты целесообразно применять после завершения физико-химического этапа деградации нефти, обусловленного действием природных факторов.
Использование данной технологии ограничивается длительностью процесса и зависимостью от природно-климатических факторов. (более подробно об этом методе можно почитать в статье «Перспективы использования биопрепаратов...»)
3. Механические методы:
Механические процессы очистки заключаются в перемешивании и физическом разделении.
В связи с возрастающей проблемой охраны окружающей среды и дефицитом энергоемкого сырья наиболее перспективным направлением переработки и утилизации амбарных нефтешламов является извлечение из них нефти, воды и твердых остатков с последующим использованием в системе повышения пластового давления, а твердых остатков в химической или дорожно-строительной промышленности в качестве сырья.
В настоящее время наметилась четкая тенденция по раздельной переработке и утилизации эмульсионных и донных нефтешламов. Нефтешламы и твердые отходы НПЗ проходят соответствующую обработку, а затем утилизируются. Эмульсионные нефтешламы предварительно деэмульгируются на различных аппаратах. Процесс извлечения полезных компонентов затрудняется, если в составе нефтешламов преобладают плотные и нелетучие асфальтены.
При обычной технологии очистки с помощью механических средств углеводороды извлекаются не полностью, остаются значительные количества эмульгированной нефти, содержащей воду и твердые частицы. Как показали исследования, разделение шламов сепарацией на центрифугах для некоторых видов шламов неэффективно.
4. Химические методы:
Химические методы обезвреживания жидких и твердых нефтесодержащих отходов заключаются в добавлении к нейтрализуемой массе химических реагентов. Растворители должны полно и достаточно просто регенерироваться с небольшими энергозатратами. Известно использование в качестве растворителей фреонов, спиртов, водных растворов ПАВ.
Экстракционные методы выделения ароматических углеводородов основаны на избирательной растворимости их в полярных растворителях. В зависимости от типа химической реакции реагента с загрязнением происходит осаждение, окисление-восстановление, замещение, комплексообразование.
Если ставить перед собой еще одну цель - достичь максимального экономического эффекта за счет использования отходов при их переработке, следует помнить, что ни один из методов проведения переработки не является полностью оптимальным и самодостаточным.
В проектной документации необходимо прописывать использование и комбинирование нескольких технологий. Только такой – комплексный подход позволяет с максимальным эффектом использовать отходы и для получения товарной продукции для конечного обезвреживания.
В заключении, упомяну и о том, что технические решения и технологии значительно эволюционировали и позволяют выполнять поставленные задачи. Также и законодательство стало более четко регламентировать процедуру подготовки проектной документации и предъявлять более жесткие требования к выполнению работ. Оба этих фактора позволили уйти от консервации статичности и достичь прогресса в достижении целей.
Таким образом, можно говорить о значительном багаже инструментов, который накоплен к настоящему моменту. Остается только грамотно и профессионально распорядиться им в достижении результатов.
Автор: Руководитель Департамента охраны окружающей среды ООО «НефтеТехнологии» Кулак Данил Васильевич (dakulak@nefttech.ru)
