авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Техногеннойнагрузки на грунты при транспортировке ихранении нефтепродуктов на основеиспользования комплекса физико-химическихи микробиологических технологий

-- [ Страница 2 ] --

Место-нахожде-ниенефтезагряз-нений

Услов-ное обозн

Пло-щадь,га

Расчетная формула

Коли-чествонефте-продук-тов, тонн

Грунто-выеводы (раство-римые)

m1

35

1,43

Грунто-выеводы (эмульги-ров.)

m2

16,6

8,43

Свобод-ные(в нефтяных линзах)

m3

7,54

8297,1

Грунт(глубина 0-0,75 м)

m4

22,45

402,86

Грунт(глубина 1,5-4,5 м )

m5

70,1

12279,24

Всего:

m 20989,05

где Si–площадьзагрязненных грунтовых вод сконцентрацией C0i на уровне зеркалаГВ, =(0,5-1) - коэффициентуменьшения загрязненности ГВ по глубине,1/м ; dj - глубина ГВ, отсчитанная от уровнязеркала, n– пористостьводовмещающих пород, - плотность грунта, d4-толщина нефтезагрязненныхприповерхностных отложений в ненасыщеннойзоне, d5 - толщина нефтезагрязненногогрунта в насыщенной зоне на уровнекапиллярной канвы, зависящая от величиныколебаний уровня грунтовых вод.

2. Ранжированиетехнологических процессов по степениэкологической опасности и выявлениеобъектов для первоочередной санациидолжно производиться методом логическогоанализа ошибок (ЛАО), позволяющегосистематизировать факторы возникновенияразливов нефтепродуктов при ихтранспортировке, хранении иперегрузке.

Для оценки вероятностивозникновения аварийных и технологическихразливов предлагается использовать методлогического анализа ошибок (ЛАО),преимуществом которого является выявлениесистемно-логических цепочек, предпосылок иисточников сбоев в работе, которые могутпривести к авариям. В основе метода лежитпостроение «дерева событий» (ДС),приводящих к нежелательным последствиям,оценка вероятности элементарных ипоследующих событий, выявлениеминимальных траекторий событий, которыепредставляют собой критические события, снаибольшей вероятностью приводящие кзагрязнению среды. В результатепроведенного анализа данных о причинах ипоследствиях загрязнений территориинефтетерминала, построены соответствующиеДС наиболее уязвимых зон промплощадки,позволившие выявить основныефункциональные связи и количественныехарактеристики вероятности разливов иутечек нефтепродуктов. Вероятностиосновных событий оценивались исходя изреальных данных опыта многолетнейэксплуатации Вентспилскогонефтетерминала.

Анализ диаграммы ЛАО(рисунок 7) позволил выявить минимальныетраектории событий, приводящие к аварии.

Ранжированныевероятности разливов в перегрузочном цехе,на причалах и молах приведены в таблице2.

Исследованиевероятности загрязнения окружающей среды,вызванного разливами нефти инефтепродуктов, проведенное методомлогического анализа ошибок (ЛАО), позволиловыявить системно-логические цепочкинеблагоприятных событий, предпосылок иисточников сбоев в работе, которые могутпривести к авариям. Наибольшуювероятность имеют загрязненияокружающей среды при аварийных итехнологических разливах нефти впроцессе погрузочно-разгрузочных работахна железнодорожной эстакаде, а также нанасосных технологических станцияхоткрытого типа вследствиетехнологических утечек нефти.

Таблица 2 - Вероятностьзагрязнения окружающей среды

Ранг

Событие

Вероятность,Р
1

Утечканефтепродуктов на железнодорожнойэстакаде

0,0800
2

Утечканефтепродуктов на технологическойнасосной станции закрытого типа

0,0350
3

Разливнефтепродуктов на площадке хранения

0,0060
4

Засорениеакватории (нафта)

0,0049
5

Засорениеакватории (бензин)

0,0004
6

Засорениеакватории (дизтопливо)

0,0003
7

Утечканефтепродуктов на технологическойнасосной станции открытого типа

0,0001
8

Разливнефтепродуктов на манифолдах

0,0003

3. Снижениеэкологической опасности Вентспилскогокомплекса может достигаться санациейтерритории на месте (in situ) с помощьюпоэтапной технологии, заключающейсяизначально в откачке свободногонефтепродукта из нефтяных линз, а затем- воткачке загрязненных грунтовых вод с ихпоследующей очисткой на поверхности,аэрацией загрязненной зоны игидравлической промывкой грунтамикробиологически обогащеннымиводами.

Анализ данныхмониторинга почвогрунтов и подземных водпозволил оценить защищенность грунтовыхвод, определить скорость фронтараспространения загрязнений, и рассчитатьсуммарный коэффициент скоростисамоочищения.

По классификации В.М.Гольдберга грунтовые воды на территориинефтетерминала относятся к категориислабозащищенных (при мощности зоны аэрации(1-5м), коэффициенте фильтрации 0,5-2м/сут.,времени фильтрации поллютанта до уровнягрунтовых вод 1-10 дней).

По результатаммоделирования выявлены зоны максимальногозагрязнения почвогрунтов и вод: площадкаЖДЭ (расчетное время самоочищения tc>68лет), резервуарные площадки (tc=10-28 лет).

Мониторинговыеисследования зон максимальногозагрязнения, включающие определениесостава и возрастазагрязняющих нефтепродуктов, отобранныхиз наблюдательных и технологическихскважин, позволили установить основныекомпоненты углеводородов в нефтяныхлинзах и их коэффициент кинематическойвязкости (sк):бензин (sкменее 1 мм2/сек),керосин (sк =1,25-4мм2/сек), следыдизтоплива (sк=1,5-6 мм2/сек).Возраст нефтепродуктов, превышающий 20 лет,доказывает низкую способностьсамоочищения в анаэробных условияхнефтяной линзы. Выбор схемысанации проведен на основании стратегии,учитывающей свойства вмещающих пород изагрязнителя (рисунок 8).

Для ликвидациизагрязнений подобного рода разработанакомплексная технологическая схема безвыемки грунта in situ, в которойпоследовательно или одновременноприменяются гидродинамический ибиологический методы очистки среды, чтопозволяет:

  • извлечь плавающиенефтепродукты в ореолах техногенных линз споследующей сепарацией и утилизациейнефтепродуктов;
  • произвести откачкузагрязненных грунтовых вод с последующейфлотационной очисткой на поверхности,обогащением минеральными добавками инефтеразлагающими микроорганизмами споследующей закачкой обратно впласт;
  • снизить остаточноезагрязнение в грунтах до приемлемых норм спомощью методов ускорения биодеструкцииуглеводородов - аэрации с применениемвоздушных смесей и внесениембиопрепарата.

Нефтепродукты удаляютиз депрессионной воронки дискретно по мереих накопления, под контролем датчикауровня. Время включения насоса зависит отдебита скважины, коэффициента фильтрацииоколоскажинного пространства ипроизводительности водоподъемногоэлектронасоса.

Откаченныезагрязненные воды отводятся в наземныеочистные сооружения, а очищенныезакачиваются обратно в горизонт черезводопоглощающие скважины,что позволяет осуществить локализацию иликвидацию зон загрязнения грунтовых воднефтепродуктами при сохранениигеодинамического равновесия грунтовогомассива. Число необходимых циклов оборотаподземных вод для полной очисткиопределяется экспериментально, так какпроцесс очистки являетсямногофакторным.

Повышениеэффективности микробиологической очисткив водоносном горизонте достигаетсяоптимизацией расстояния между колодцами.Поскольку эффективная жизнеспособностьнефтеусваивающих микроорганизмов tмо вусловиях подземных вод данногоклиматического региона составляет порядка2 месяцев, необходимое расстояние междускважинами величиной rскввыбирается в соответствии свыражением :

, (4)

где tмовремя жизнеспособностинефтеусваивающих микроорганизмов (сутки),vгп - скорость потока грунтовых вод(м/сутки).

Нефтепродукты,полученные в результате откачивания изнефтяных линз, предлагается отводить вспециальную общую коллекторную системудля централизованной очистки идальнейшего использования. Наиболеецелесообразно вторичное использованиенефтепродуктов для производствакомпозитных топливных смесей на основенефтяных отходов, угольной пыли иторфяного геля, являющихся отходами притранспортировке угля, торфа и нефти вВентспилском порту. Полученное такимобразом искуственное топливо по своимэнергетическим параметрам близко к мазуту,превосходя его по экологическим иреологическим параметрам, являетсяконкурентоспособным с другими видамиэнергоносителей.

Утилизация остаточногозагрязнения в грунтах до приемлемогоуровня осуществляется методамибиодеструкции углеводородов.Экологическая чистота санации достигаетсяиспользованием аборигенной культуры безинтродукции посторонних видов. Изприродного сообщества методом селекции, впроточном хемостатном режиме или методомпериодического культивирования,выделяется наиболее активная компонента.Рабочий объем культуры нарабатывается намикробиологических грядках. Защитанефтяных деструкторов от паразитирующихвидов обеспечивается пористым носителем -торфом, опилками и другими материалами сразвитой поверхностью. Физиологическийбаланс обеспечивается внесениемминеральных удобрений в соотношении 3-8 N: 1-2P: 1-2 K: 0,01 - 0,02 Mg. Аэрация достигается путемподачи воздуха через скважину 2 модулясанации. Эффективным субстратом – носителем длямикроорганизмов является торф, поэтомуторфование загрязненных почв вокрестности нефтяной линзы позволяетускорить процессы естественной деструкциинефтезагрязнений при инфильтрационномпитании грунтовых вод.

В результате внедренияразработанной технологии за 5-ти летнийпериод откачано значительное количествонефтепродуктов с зеркала грунтовых вод,ореол наличия слоя плавающих свободныхнефтепродуктов существенно сократился.

Применениепредложенного способа санацииспособствовало очистке горизонтаподземных вод от гравитационно-подвижныхнефтепродуктов в количестве 7360 тонн. Приотсутствии новых поступленийуглеводородов и продолжении работ посанации планируется ликвидация подвижнойчасти загрязнения в течение 2 лет.Оставшиеся в грунтах нефтепродукты будутнаходиться в малоподвижном сорбированномсостоянии, постепенно подвергаясьиспарению и биоразложению.

Внедрениепредложенного способа санации приведет кежегодному снижению суммарных штрафныхвыплат предприятия с 500 тыс. долл. США до 50тыс., что позволит увеличить среднегодовуюприбыль предприятия на 2,5%. Кроме этого,получен экономический эффект отреализации искусственного топлива,составляющий 1000 тыс. долл. США.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертацияпредставляет собой законченнуюнаучно-исследовательскую работу, в которойсодержится новое решение актуальнойнаучно-производственной задачи: оценкинегативного воздействия Вентспилскоготранспортно-погрузочного комплекса накомпоненты природной среды и разработкитехнологии поэтапной очистки загрязненныхпочвогрунтов и подземных вод.

Основныенаучные и практические выводы:

1. На основе многолетнихнатурных наблюдений за состояниемприродных вод и приповерхностныхотложений установлены закономерностиформирования техногенных ореолов ипотоков в районе воздействияВентспилского транспортно-перегрузочногокомплекса, позволяющие выделить основныефакторы его негативного воздействия,определить объемы нефтезагрязнения вгрунтовых водах и почвогрунтах.

2. На основаниипроведенных ландшафтно-геохимическихисследований определены состав (бензин,керосин, дизтопливо) и возраст (свыше 20лет)загрязняющих нефтепродуктов, а такжепараметры самоочищения почвогрунтов(расчетное время самоочищения tc вэпицентре загрязнения свыше 60 лет),характеризующие крайне низкую буфернуюспособность почвогрунтов и необходимостьразработки мероприятий по восстановлениюих защитной способности.

3. Методом логическогоанализа ошибок (ЛАО) выявленысистемно-логические цепочки,предпосылки и источники сбоев в работе,которые могут привести к ЧС, определеныколичественные характеристикивероятности аварийных и технологическихразливов нефти, звенья технологическогопроцесса ранжированы по степени опасностизагрязнения среды: утечка НП на эстакаде(), утечка НП нанасосной станции (), разливНП на площадке хранения (),засорение акватории ( дляразличных типов НП).

4. Разработана и научнообоснована рациональная технологиясанации почв, пород зоны аэрации, грунтовыхвод, заключающаяся в откачке свободногонефтепродукта из нефтяных линз, затемзагрязненных грунтовых вод с последующейочисткой на поверхности, аэрациизагрязненной зоны и гидравлическойпромывке грунта микробиологическиобогащенными водами.

5. Экономический эффектот внедрения комплекса средозащитныемероприятий обуславливается повышениемсреднегодовой прибыли предприятия на 2,5% засчет десятикратного снижения штрафныхэкологических выплат, а также реализацииискусственного топлива на сумму 1млн. долл.США.

Основные положениядиссертации опубликованы в следующихработах:

  1. Линужс А.Мониторинг качества грунтовых вод натерритории Вентспилскоготранспортноперегрузочногокомплекса//Записки Горного института, том165 «Новые технологии в металлургии, химии,обогащении и экологии». СПб.: СПГГИ(ТУ),2005. с.117119.
  2. Линужс А.Использование новых технологий утилизациинефтеотходов для производствакомпозитного топлива // Материалы VIIIМеждународной научно – практическойконференции «Экономикаприродопользования и природоохраны».– Пенза,2005г. с.8486.

3.Linuzs A., Janisova L.Jaunas utilizacijas tehnologijas kompozita kurinama razosanai no naftasatkritumiem, “Energija un Pasaule” Riga, 2005г., №1, c.6870.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.