Материал: Выбор метода утилизации отхода на основе расчета класса опасности

Выбор метода утилизации отхода на основе расчета класса опасности

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный университет

нефти и газа имени И. М. Губкина»

Кафедра промышленной экологии

Специальность: 241000

Заключительная работа по дисциплине

«Отходы, их обезвреживание и утилизация в нефтегазовом комплексе»

на тему: «Выбор метода утилизации отхода на основе расчета класса опасности»

Москва 2014 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. расчёт класса опасности отхода

.1 Состав и содержание отхода

.2.Расчет класса опасности

.2.1 Расчёт класса опасности по приказу №511

.2.2 Расчёт класса опасности по СП 2.1.7.1386-03

. Выбор метода утилизации отхода

.1 Обзор существующих методов

.2 Выбор технологии

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа посвящена обезвреживанию и утилизации отходов в нефтегазовом комплексе.

При нынешних темпах развития производственных сил и освоения углеводородных ресурсов вопросы охраны окружающей среды приобретают особую остроту и социальную значимость. Отличительная особенность воздействия процессов бурения - высокая интенсивность и кратковременность формирования значительных техногенных нагрузок на объекты гидро-, лито- и биосферы, которые нередко превышают пороговые нагрузки и тем самым приводят к негативным последствиям. Причём такой характер техногенного воздействия создаёт реальную угрозу экологического стресса в районах массового бурения.

Цель работы: рассчитать класс опасности отхода, составить паспорт опасного отхода, комплекс технологий, включающих в себя сбор, транспортировку, хранение и переработку.

1. расчёт класса опасности отхода

.1 Состав и содержание отхода

Данные отходы образуются при бурении скважин. Компонентный состав отхода приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Компонентный состав отхода

Рассмотрим основные физико-химические свойства каждого компонента отхода.

Диоксид кремния (оксид кремния, кремнезём SiO2) - бесцветные кристаллы, tпл 1713-1728 °C, обладают высокой твёрдостью и прочностью.

Нефть - жидкость от светло-коричневого (почти бесцветная) до тёмно-бурого (почти чёрного) цвета. Средняя молекулярная масса 220-400 г/моль (редко 450-470). Плотность 0,65-1,05 (обычно 0,82-0,95) г/см³; температура кристаллизации от −60 до + 30 °C; удельная теплоёмкость 1,7-2,1 кДж/(кг∙К); удельная теплота сгорания (низшая) 43,7-46,2 МДж/кг; диэлектрическая проницаемость 2,0-2,5; электрическая проводимость от 2∙10−10 до 0,3∙10−18 Ом−1∙см−1;легковоспламеняющаяся жидкость, температура вспышки от -35 до +121 °C.

Нефть представляет собой смесь около 1000 индивидуальных веществ, из которых большая часть - жидкие углеводороды (> 500 веществ или обычно 80-90 % по массе) и гетероатомные органические соединения (4-5 %), преимущественно сернистые (около 250 веществ), азотистые (> 30 веществ) и кислородные (около 85 веществ), а также металлоорганические соединения (в основном ванадиевые и никелевые); остальные компоненты - растворённые углеводородные газы (C1-C4, от десятых долей до 4 %), вода (от следов до 10 %), минеральные соли (главным образом хлориды, 0,1-4000 мг/л и более), растворы солей органических кислот и др., механические примеси

Гидроксид кальция Ca(OН)2 - химическое вещество, сильное основание. Гидроксид кальция является довольно сильным основанием, из-за чего водный раствор имеет щелочную реакцию. Получают путём взаимодействия оксида кальция (негашенной извести) с водой (процесс получил название «гашение извести»). Растворимость падает с ростом температуры. Плотность - 2.211 г/см³. Температура плавления - 512 °C. Растворимость в воде -         0.185 г/100 мл.

Оксид железа (III) - амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив до высоких температур. Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды - шпинели.

В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, красноземов, а также поверхности Марса. Применяется как сырьё при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах, как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.

Хлорид натрия - химическое соединение NaCl, натриевая соль соляной кислоты, хлористый натрий.

Хлорид натрия известен в быту под названием поваренной соли, основным компонентом которой он является. Хлорид натрия в значительном количестве содержится в морской воде, создавая её солёный вкус. Встречается в природе в виде минерала галита (каменная соль).

Чистый хлорид натрия имеет вид бесцветных кристаллов, но с различными примесями его цвет может принимать голубой, фиолетовый, розовый, жёлтый или серый оттенок.Температура плавления 800,8 °С, кипения 1465 °С. Умеренно растворяется в воде, растворимость мало зависит от температуры: коэффициент растворимости NaCl (в г на 100 г воды) равен 35,9 при 21 °C и 38,1 при 80 °C. Растворимость хлорида натрия существенно снижается в присутствии хлороводорода, гидроксида натрия, солей - хлоридов металлов.

1.2 Расчет класса опасности

.2.1 Расчёт класса опасности по приказу №511

Компоненты представляют определенную опасность для окружающей природной среды и к ним необходимо применить расчетный метод.

На все компоненты, к которым применяется расчетный метод, из справочной литературы находим первичные показатели опасности (таблица 1.2.1.1.), используя также данные по реагентам (таблица 1.2.1.2.):

Таблица 1.2.1.1. Первичные показатели опасности

Таблица 1.2.1.2. Используемые данные

Порядок расчёта:

.        Определяем показатель информационного обеспечения как суммарное количество первичных показателей, по которым найдены значения (для каждого компонента отхода) и соответствующий ему балл.

.        Определяем сумму баллов по каждому компоненту отхода.

.        Рассчитываем относительный параметр опасности Х как частное от деления суммы баллов на количество показателей (включая показатель информационного обеспечения).

.        По рассчитанным относительным параметрам опасности Х определяем коэффициенты степени опасности W для каждого компонента отхода (таблица 1.2.1.3).

Таблица 1.2.1.3. Коэффициенты степени опасности для компонентов отхода

. Определяем показатели степени опасности К для каждого компонента отхода.

Таблица 1.2.1.4. Показатели степени опасности для компонентов отхода

Показатель степени опасности отходов K вычисляют по формуле:

К = К1 + К2 + ... + Кn,

где К1 К2, ... Кn - показатели степени опасности отдельных компонентов отходов.

К = 53,18+0,09+6,55+61,96+0,81=122,60

По установленным показателям степени опасности компонентов отходов для различной природной среды в соответствии с таблицей 1.2.1.5 определяют класс опасности отходов.

Таблица 1.2.1.5. Показатель степени опасности отходов для окружающей природной среды

≥ 122,60> 102 (3 класс опасности - УМЕРЕННО ОПАСНЫЕ. Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника.)

1.2.2 Расчёт класса опасности по СП 2.1.7.1386-03

На основе качественного состава отхода проводится информационный поиск токсикологических, санитарно-гигиенических и физико-химических показателей опасности каждого его компонента.

Выбирают показатели опасности, их значения из нормативных документов и литературных источников при этом приводятся полные библиографические данные использованного источника информации (таблица 1.2.2.1). По значению показателя опасности последнему присваивается балл от 1 до 4.

Усредненный параметр опасности компонента отхода Xi вычисляется делением суммы баллов по всем показателям, включая информационный, на общее число показателей.

Таблица 1.2.2.1 Первичные показатели опасности