RU2378233C2 - Lime fertiliser production method - Google Patents
Lime fertiliser production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378233C2 RU2378233C2 RU2008109635/15A RU2008109635A RU2378233C2 RU 2378233 C2 RU2378233 C2 RU 2378233C2 RU 2008109635/15 A RU2008109635/15 A RU 2008109635/15A RU 2008109635 A RU2008109635 A RU 2008109635A RU 2378233 C2 RU2378233 C2 RU 2378233C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lime
- terms
- waste
- sludge
- gross content
- Prior art date
Links
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 title claims abstract description 33
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004571 lime Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 27
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 64
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 47
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 24
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 22
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 19
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 19
- OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N Allyl chloride Chemical compound ClCC=C OSDWBNJEKMUWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 18
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 18
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 18
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 18
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 18
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 18
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 18
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 18
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 18
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 18
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 18
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 18
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 18
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 18
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 16
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 16
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 16
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 8
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 7
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 7
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 3
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 241000902900 cellular organisms Species 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- FHDAHQFLZOYWQM-QDYAWOJKSA-N (1R,3R)-5-[(2E)-2-[(1R,3aS,7aR)-1-[(2S)-1-imidazol-1-ylpropan-2-yl]-7a-methyl-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-ylidene]ethylidene]-2-methylidenecyclohexane-1,3-diol Chemical compound C[C@H](Cn1ccnc1)[C@H]2CC[C@H]3\C(=C\C=C4C[C@@H](O)C(=C)[C@H](O)C4)\CCC[C@]23C FHDAHQFLZOYWQM-QDYAWOJKSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000010891 toxic waste Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам получения известковых удобрений, используемых в сельском хозяйстве для улучшения свойств почвы.The invention relates to methods for producing lime fertilizers used in agriculture to improve soil properties.
Известно применение в качестве жидкого известкового удобрения тонкого сбалансированного шлама цементного производства, который представляет собой суспензию - дисперсную систему, содержащую воду и твердую дисперсную фазу, включающую мел, суглинки, сланцы, имеющую тонкий помол [Патент РФ №2189958, C05D 3/02, 2002]. Однако задача квалифицированного использования отходов бурения, например, скважин или подземных переходов не менее актуальна.It is known to use a thin balanced slurry of cement production as a liquid lime fertilizer, which is a suspension - a dispersed system containing water and a solid dispersed phase, including chalk, loam, shale, having fine grinding [RF Patent No. 2189958, C05D 3/02, 2002 ]. However, the task of the qualified use of drilling waste, for example, wells or underpasses, is no less relevant.
Известен способ бурения скважины [Патент РФ №2163655, Е21В 21/01, Е21В 21/06, 2001] с использованием в качестве промывочной жидкости почвобезвредной речной воды и/или воды из водоемов или технической воды, а также с применением ряда специальных мер, предупреждающих загрязнение промывочной жидкости, например, графитной смазкой бурового оборудования или ее разбавление пластовыми водами; при этом поднятую из скважины отработанную при бурении промывочную жидкость с выбуренной породой используют в качестве удобрения почвы сельскохозяйственных угодий. Недостатком такого способа получения удобрения является необходимость соблюдения целого ряда строгих условий процесса бурения.There is a method of drilling a well [RF Patent No. 2163655, ЕВВ 21/01, ЕВВ 21/06, 2001] using as a flushing fluid soil-hazardous river water and / or water from reservoirs or industrial water, as well as using a number of special precautionary measures contamination of the flushing fluid, for example, graphite lubrication of drilling equipment or its dilution with produced water; at the same time, the flushing fluid with drill cuttings worked out during drilling and lifted from the well is used as fertilizer for the soil of agricultural land. The disadvantage of this method of producing fertilizer is the need to comply with a number of strict conditions of the drilling process.
Известен способ рекультивации карьеров и нарушенных земель с использованием композиции, в состав которой входят 49-69% торфопесчаной смеси (с соотношением песка и торфа 1:1 по объему), 50-30% бурового шлама и до 1% активных обезвреживающих и мелиорирующих добавок, в качестве которых используются известь негашеная, «Сойлекс» и «Деградойлас» [Патент РФ №2293103, С09К 17/00, А01В 79/02, 2006]. Недостатком способа является необходимость использования ценных продуктов - торфопесчаной смеси, извести негашеной и др. Способ годится для переработки только бурового шлама, но не годится для переработки отработанного бурового раствора.There is a method of reclamation of quarries and disturbed lands using a composition comprising 49-69% peat sand mixture (with a ratio of sand and peat 1: 1 by volume), 50-30% of drill cuttings and up to 1% of active neutralizing and reclamating additives, which are used as quicklime, “Soylex” and “Degradoilas” [RF Patent No. 2293103, С09К 17/00, А01В 79/02, 2006]. The disadvantage of this method is the need to use valuable products - peat sand mixture, quicklime, etc. The method is suitable for processing only drill cuttings, but not for processing waste drilling mud.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения искусственного почвогрунта путем переработки отработанного бурового раствора на водной основе и/или шлама с использованием модифицированного торфа моховой группы и безводной окиси кальция; в результате получают искусственный почвогрунт [Патент РФ №2187531, С09К 7/02, 2002]. Недостатком способа является необходимость использования ценных продуктов - модифицированного торфа и безводной окиси кальция.Closest to the claimed method is a method for producing artificial soil by processing spent drilling fluid, water-based and / or sludge using modified peat moss group and anhydrous calcium oxide; the result is an artificial soil [RF Patent No. 2187531, C09K 7/02, 2002]. The disadvantage of this method is the need to use valuable products - modified peat and anhydrous calcium oxide.
Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в разработке эффективного и технологичного способа получения известкового удобрения путем переработки отработанного бурового раствора на водной основе с использованием многотоннажных известьсодержащих отходов, например шлама химводоочистки (ХВО). Предлагаемым способом удается не только получить продукт, пригодный для использования в качестве известкового удобрения, но и обезвредить отходы бурения и утилизировать, например, шлам ХВО.The problem to be solved and the expected technical result are to develop an effective and technologically advanced method for producing lime fertilizer by processing waste water-based drilling mud using large tonnage lime-containing wastes, such as chemical water treatment sludge (HVO). The proposed method manages not only to obtain a product suitable for use as a lime fertilizer, but also to neutralize drilling waste and to utilize, for example, HVO sludge.
Поставленная задача решается тем, что способ получения пригодного в земледелии продукта путем переработки отходов бурения с применением известьсодержащего реагента отличается тем, что отходы бурения перерабатывают в известковое удобрение путем их обработки в смесителе известьсодержащим отходом в соотношении по объему отходов бурения и известьсодержащего отхода 1:(1-2), при этом продукт обработки высушивают.The problem is solved in that the method for producing a product suitable for farming by processing drilling waste using a lime-containing reagent is characterized in that the drilling waste is processed into lime fertilizer by treating it with a lime-containing waste in the mixer in the ratio of the volume of drilling waste and lime-containing waste 1: (1 -2), while the processing product is dried.
В качестве отходов бурения перерабатывают, например, отработанный буровой раствор, получаемый при производстве горизонтального направленного бурения, или его шлам.As drilling waste, for example, used drilling mud obtained in the production of horizontal directional drilling, or its sludge is processed.
В качестве известьсодержащего отхода может использоваться, например, отход химводоочистки (ХВО)/ водоподготовки.As lime-containing waste, for example, chemical water treatment (HVO) / water treatment waste can be used.
Известна целесообразность использования шламов ХВО тепловых и атомных станций для изготовления теплоизоляционных и строительных материалов, керамических изделий и как наполнителя при кондиционировании радиоактивных отходов [Мадоян А.А., Паламарчук А.В. Об экологической и гигиенической безопасности использования шламов ХВО тепловых и атомных электростанций. ФГУП "ВИМИ", 2004, 468 с.].The expediency of using the sludge of HVO of thermal and nuclear plants for the manufacture of heat-insulating and building materials, ceramic products and as a filler in the conditioning of radioactive waste is known [Madoyan A.A., Palamarchuk A.V. On the environmental and hygienic safety of the use of sludge from HVO thermal and nuclear power plants. FSUE "VIMI", 2004, 468 p.].
Также известен [Патент РФ №2274502, В09В 3/00, 2006] способ переработки нефтешлама, когда его смешивают со шламом ХВО в соотношении 1:(1-2) соответственно, затем послойно промораживают и оттаивают в естественных условиях. В обезвоженную после промораживания и оттаивания смесь добавляют частично обезвоженную глину или буровой шлам в соотношении 1:0,5. Продукт переработки используют для получения изолирующего материала, применяемого при захоронении твердых бытовых отходов (ТБО) и токсичных отходов 3-го и 4-го класса опасности.Also known [RF Patent No. 2274502, B09B 3/00, 2006] is a method for the processing of oil sludge when it is mixed with sludge HVO in a ratio of 1: (1-2), respectively, then layerwise frozen and thawed under natural conditions. Partially dehydrated clay or drill cuttings are added to the dehydrated mixture after freezing and thawing in a ratio of 1: 0.5. The processing product is used to obtain insulating material used in the disposal of municipal solid waste (MSW) and toxic waste of the 3rd and 4th hazard class.
Кроме того, механизмы обезвреживания нефтешлама и отходов бурения (отработанного бурового раствора - ОБР) с применением шлама ХВО принципиально различаются. При обработке нефтешлама шлам ХВО с высокой удельной поверхностью способствует адсорбции нефтяной части нефтяного шлама. В заявляемом техническом решении, по мнению авторов, один или несколько компонентов шлама ХВО выступают в качестве электролита. При достижении порога коагуляции - минимальной критической концентрации электролита - начинается быстрая коагуляция обезвреживаемой коллоидной системы отходов бурения. В результате коагуляции получается продукт обезвреживания, способный к высушиванию в естественных условиях (в отличие от коллоидных отходов бурения, практически не способных к отдаче влаги). После дополнительного высушивания продукта обезвреживания получается комковатый твердый продукт со стабильными свойствами: при его намокании коллоидное состояние, характерное для отходов бурения, не восстанавливается. Опасность воздействия на биоту необезвреженного отхода бурения, по мнению авторов, состоит именно в его способности даже после высушивания восстанавливать свое первоначальное коллоидное состояние под воздействием воды (например, дождевых осадков). Исследование свойств продукта обезвреживания показало не только его безопасность (5 класс опасности), но и применимость в качестве известкового удобрения.In addition, the mechanisms for the neutralization of oil sludge and drilling waste (spent drilling mud - OBR) using sludge CVO fundamentally differ. In the processing of oil sludge, the CVD sludge with a high specific surface area promotes the adsorption of the oil part of the oil sludge. In the claimed technical solution, according to the authors, one or more components of the sludge CVO act as an electrolyte. Upon reaching the coagulation threshold — the minimum critical concentration of electrolyte — rapid coagulation of the neutralized colloidal drilling waste system begins. As a result of coagulation, a decontamination product is obtained that is capable of drying under natural conditions (in contrast to colloidal drilling waste, which is practically incapable of losing moisture). After additional drying of the neutralization product, a lumpy solid product with stable properties is obtained: when it gets wet, the colloidal state characteristic of drilling waste is not restored. According to the authors, the danger of exposure to biota of unreinforced drilling waste lies precisely in its ability, even after drying, to restore its initial colloidal state under the influence of water (for example, rainfall). The study of the properties of the product of neutralization showed not only its safety (hazard class 5), but also its applicability as a lime fertilizer.
Поэтому заявляемое техническое решение, по мнению авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed technical solution, according to the authors, meets the criterion of "inventive step".
Предлагаемый способ получения известкового удобрения переработкой отходов бурения осуществляется следующей последовательностью операций.The proposed method of producing lime fertilizer by processing drilling waste is carried out by the following sequence of operations.
1. Обработка отходов бурения (отработанного бурового раствора - ОБР или его шлама) в смесителе известьсодержащим отходом, например шламом ХВО, в соотношении по объему ОБР или его шлам и известьсодержащий отход 1:(1-2).1. The treatment of drilling waste (spent drilling fluid - OBR or its sludge) in the mixer lime-containing waste, such as sludge HVO, in the ratio of the volume of OBR or its sludge and lime-containing waste 1: (1-2).
2. Высушивание продукта, полученного по п.1, в естественных условиях на специально оборудованных площадках до влажности не более 40%.2. Drying of the product obtained according to claim 1, in vivo on specially equipped sites to a moisture content of not more than 40%.
Примеры конкретного осуществления способаExamples of specific implementation of the method
Пример 1. Обезвреживался отработанный буровой раствор (ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Белая (г.Уфа) методом горизонтального направленного бурения.Example 1. The waste drilling fluid (OBR) obtained during the production of an underground passage under the Belaya River (Ufa) was neutralized by horizontal directional drilling.
Отработанный буровой раствор представляет собой смесь минералов природного происхождения (более 90% на воздушно-сухую навеску), полимеров искусственного происхождения и добавок, препятствующих уничтожению органической составляющей микроорганизмами (таблица 1; здесь и далее ХПК - химический показатель кислорода, БПК5 - биологический показатель кислорода).The spent drilling fluid is a mixture of minerals of natural origin (more than 90% per air-dry weight), polymers of artificial origin and additives that prevent the destruction of the organic component by microorganisms (table 1; hereinafter, COD is a chemical oxygen indicator, BOD 5 is a biological oxygen indicator )
В естественном состоянии отработанный буровой раствор представляет собой жидкую желеобразную (коллоидную) неоднородную массу от серого до бурого цвета (в зависимости от цвета разбуриваемых пород). Исследования методом количественного химического анализа расчетным методом позволили отнести данный отход к 5 (практически неопасному) классу опасности. Однако результаты биотестирования не подтвердили результаты расчетного метода и показали соответствие свойств шлама отработанного бурового раствора 4 классу опасности (определение класса опасности проведено в соответствии со следующим нормативным документом: "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).In its natural state, the spent drilling fluid is a liquid jelly-like (colloidal) heterogeneous mass from gray to brown in color (depending on the color of the drilled rocks). Investigations by the method of quantitative chemical analysis by the calculation method allowed to attribute this waste to the 5th (practically non-hazardous) hazard class. However, the results of the biotesting did not confirm the results of the calculation method and showed the compliance of the properties of the drilling mud cuttings with hazard class 4 (the hazard class was determined in accordance with the following regulatory document: "Criteria for classifying hazardous wastes as hazardous to the environment", M., 2001 Approved by Order No. 511 of the Ministry of Natural Resources of 06.06.2001 - 9 pp.).
Опасность воздействия на биоту необезвреженного отхода бурения, по мнению авторов, состоит в его способности даже после высушивания под воздействием воды (например, атмосферных осадков) восстанавливать свое первоначальное коллоидное состояние. Поэтому предлагаемый способ получения известкового удобрения является одновременно и способом обезвреживания отхода бурения: он обеспечивает стабилизацию агрегатного состояния продукта обезвреживания без восстановления коллоидного состояния, характерного для обезвреживаемых отходов бурения.The danger of exposure to biota of unreinforced drilling waste, according to the authors, lies in its ability, even after drying under the influence of water (for example, precipitation), to restore its initial colloidal state. Therefore, the proposed method for producing lime fertilizer is at the same time a method of neutralizing drilling waste: it ensures the stabilization of the aggregate state of the neutralization product without restoring the colloidal state characteristic of the neutralized drilling waste.
В качестве известьсодержащего отхода применяли шлам ХВО ТЭЦ-2 г.Уфы с характеристиками, приведенными в таблице 2.As lime-containing waste, we used sludge from the HVO CHPP-2 in Ufa with the characteristics shown in table 2.
В качестве смесителя использована металлическая емкость объемом 6 м3 с вмонтированным шнековым устройством, приводящимся в движение автономной силовой установкой, и нижним патрубком для выгрузки смеси.As a mixer, a metal container with a volume of 6 m 3 with an integrated screw device driven by an independent power unit and a lower nozzle for unloading the mixture was used.
Подача в смеситель отработанного бурового раствора в объеме 2 м3 и шлама ХВО в объеме 2 м3 осуществляется с помощью вертикального шламового насоса. Перемешивание с помощью шнека (скорость 100 об/мин) ведется до получения однородной пастообразной массы (определяется визуально) в течение около 20 минут. В процессе проведения работ соотношение отработанного бурового раствора и шлама ХВО может варьироваться от 1:1 до 1:2, при этом учитывается, что общий объем смеси, подаваемой в смеситель, должен составлять 4 м3.The feed into the mixer spent drilling mud in a volume of 2 m 3 and sludge CVO in a volume of 2 m 3 is carried out using a vertical slurry pump. Mixing using a screw (speed 100 rpm) is carried out until a homogeneous pasty mass (visually determined) for about 20 minutes. In the course of the work, the ratio of spent drilling mud and HVO sludge can vary from 1: 1 to 1: 2, while taking into account that the total volume of the mixture supplied to the mixer should be 4 m 3 .
После перехода смеси из коллоидного состояния в пастообразное шнек (скорость 100 об/мин) используется для выгрузки смеси из емкости по нижнему патрубку на предварительно подготовленную (обвалованную, с гидроизоляционным слоем) площадку для обезвоживания (высушивания) в естественных условиях до влажности не более 40% или, в случае организации площадки вне места проведения работ, на транспортерную ленту для подачи в кузов автомобиля. Скорость выгрузки 2 м3/мин.After the mixture transfers from a colloidal state to a pasty screw (speed of 100 rpm), it is used to unload the mixture from the tank through the lower nozzle to a previously prepared (bunded, with a waterproofing layer) platform for dehydration (drying) in natural conditions to a moisture content of not more than 40% or, in the case of organizing a site outside the work site, onto a conveyor belt for feeding into the car body. Unloading speed 2 m 3 / min.
После выгрузки из смесителя смесь представляет собой однородную пастообразную массу от светло-серого до бурого цвета с влажностью 60-80% (в зависимости от соотношения по объему ОБР: шлам ХВО, равного от 1:1 до 1:2).After unloading from the mixer, the mixture is a homogeneous pasty mass from light gray to brown in color with a moisture content of 60-80% (depending on the ratio by volume OBR: sludge CVD equal to from 1: 1 to 1: 2).
В таблицах 3, 4 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:1.Tables 3, 4 show, respectively, the characteristics of the obtained OBR neutralization product and the dried OBR neutralization product, obtained with a ratio by volume of OBR: sludge CVD equal to 1: 1.
В таблицах 5, 6 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:2.Tables 5, 6 show, respectively, the characteristics of the obtained OBR neutralization product and the dried OBR neutralization product obtained with a ratio by volume of OBR: sludge CVD equal to 1: 2.
Существенно, что характеристики полученных продуктов (таблицы 3, 4, 5, 6) соответствуют 5-му классу опасности для обоих продуктов (определение класса опасности проведено методом биотестирования в соответствии с нормативным документом: "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).It is essential that the characteristics of the products obtained (Tables 3, 4, 5, 6) correspond to the 5th hazard class for both products (the hazard class is determined by the bioassay method in accordance with the regulatory document: "Criteria for classifying hazardous waste as hazardous to the environment) ", M., 2001. Approved. By Order No. 511 of the Ministry of Natural Resources of 06.06.2001 - 9 pp.).
При высыхании до воздушно-сухого состояния (модельный опыт в лабораторных условиях при температуре 20-25°С показал, что потеря влаги происходит в течение первых трех суток) продукт обезвреживания ОБР приобретает цвет от светло- кремового до бурого. При механическом воздействии монолит высушенного продукта обезвреживания ОБР крошится на структурные отдельности; последние не водопрочны и в отличие от высушенного отработанного бурового раствора не восстанавливают коллоидность. Напротив, при смешивании 30 г необезвреженного высушенного отработанного бурового раствора и 150 мл воды получается коллоидный состав.When dried to an air-dry state (a model experiment in laboratory conditions at a temperature of 20-25 ° C showed that moisture loss occurs within the first three days), the OBR neutralization product acquires a color from light cream to brown. Under mechanical action, the monolith of the dried OBR neutralization product crumbles into structural units; the latter are not water-resistant and, unlike the dried spent drilling mud, do not restore colloidity. On the contrary, when mixing 30 g of unreinforced dried spent drilling fluid and 150 ml of water, a colloidal composition is obtained.
Пример 2. Обезвреживался отработанный буровой раствор (ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Сим (Иглинский р-н Республики Башкортостан) методом горизонтального направленного бурения (таблица 7), шламом ХВО ТЭЦ-4 г.Уфы (таблица 8), при соотношениях по объему 1:1 и 1:2.Example 2. The waste drilling fluid (OBR) obtained by producing an underground passage under the Sim river (Iglinsky district of the Republic of Bashkortostan) was decontaminated by horizontal directional drilling (table 7), sludge HVO CHPP-4 in Ufa (table 8), ratios by volume of 1: 1 and 1: 2.
В таблицах 9, 10 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:1.Tables 9, 10 respectively show the characteristics of the obtained OBR neutralization product and the dried OBR neutralization product, obtained with a ratio by volume of OBR: sludge CVD equal to 1: 1.
В таблицах 11, 12 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания ОБР и высушенного продукта обезвреживания ОБР, полученных при соотношении по объему ОБР: шлам ХВО, равном 1:2.Tables 11, 12 show, respectively, the characteristics of the obtained OBR neutralization product and the dried OBR neutralization product obtained with a ratio by volume of OBR: sludge CVD equal to 1: 2.
Пример 3. Обезвреживался шлам отработанного бурового раствора (шлам ОБР), полученный при производстве подземного перехода под рекой Уфа (Уфимский р-н Республики Башкортостан) методом горизонтального направленного бурения (таблица 13), отходом водоподготовки МУП «Уфаводоканал» (таблица 14), при соотношениях по объему 1:1 и 1:2.Example 3. Sludge wasted drilling mud (Sludge OBR) obtained during the underground passage under the Ufa river (Ufa district of the Republic of Bashkortostan) by horizontal directional drilling (table 13), waste water treatment MUE "Ufavodokanal" (table 14), when ratios by volume of 1: 1 and 1: 2.
В таблицах 15, 16 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания шлама ОБР и высушенного продукта обезвреживания шлама ОБР, полученных при соотношении по объему шлам ОБР: отход водоподготовки, равном 1:1.Tables 15, 16 show, respectively, the characteristics of the obtained OBD sludge disposal product and the dried OBR sludge disposal product obtained when the ratio of the volume of OBR sludge: waste water treatment ratio is 1: 1.
В таблицах 17, 18 приведены соответственно характеристики полученного продукта обезвреживания шлама ОБР и высушенного продукта обезвреживания шлама-ОБР, полученных при соотношении по объему шлам ОБР: отход водоподготовки, равном 1:2.Tables 17, 18 show, respectively, the characteristics of the obtained OBD sludge disposal product and the dried sludge-disposal product-OBR obtained with a ratio by volume of OBR sludge: waste water treatment equal to 1: 2.
Существенно, что характеристики полученных продуктов (таблицы 9, 10, 11, 12 для примера 2 и таблицы 15, 16, 17, 18 для примера 3) соответствуют 5-му классу опасности для всех продуктов (определение класса опасности проведено методом биотестирования в соответствии с нормативным документом "Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды", М., 2001 г. Утв. Приказом №511 МПР России от 15.06.2001 г. - 9 с.).It is significant that the characteristics of the products obtained (tables 9, 10, 11, 12 for example 2 and tables 15, 16, 17, 18 for example 3) correspond to the 5th hazard class for all products (the hazard class was determined using the bioassay method in accordance with normative document "Criteria for classifying hazardous wastes as hazardous to the environment", M., 2001. Approved by Order No. 511 of the Ministry of Natural Resources of Russia dated June 15, 2001 - 9 pp.).
Полученные в примерах 1-3 данные позволили свести в таблицу 19 характеристики получаемого предлагаемым способом известкового удобрения - высушенного продукта обезвреживания отхода горизонтального направленного бурения известьсодержащим отходом химводоочистки (ХВО)/водоподготовки. Предлагаемое заявителями известковое удобрение имеет влажность не более 40%; суммарный показатель содержания СаСО3 и MgCO3 составляет не менее 50,5%.The data obtained in examples 1-3 made it possible to summarize in table 19 the characteristics of the calcareous fertilizer obtained by the proposed method — the dried product for the neutralization of horizontal directional drilling waste with a lime-containing chemical water treatment (CWO) / water treatment waste. The lime fertilizer proposed by the applicants has a moisture content of not more than 40%; the total content of CaCO 3 and MgCO 3 is at least 50.5%.
В таблице 20 приведены данные, подтверждающие применимость высушенного продукта обезвреживания в качестве известкового удобрения.Table 20 shows the data confirming the applicability of the dried neutralization product as a lime fertilizer.
За 25 рабочих дней (при 8-часовом рабочем дне) предлагаемым образом обезвреживается 1200 м3 отработанного бурового раствора с получением продукта, пригодного в качестве известкового удобрения.For 25 working days (with an 8-hour working day), the proposed method neutralizes 1200 m 3 of spent drilling fluid to obtain a product suitable as a lime fertilizer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109635/15A RU2378233C2 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Lime fertiliser production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109635/15A RU2378233C2 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Lime fertiliser production method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008109635A RU2008109635A (en) | 2009-09-10 |
| RU2378233C2 true RU2378233C2 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41166212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008109635/15A RU2378233C2 (en) | 2008-02-26 | 2008-02-26 | Lime fertiliser production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378233C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492943C1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аристей" | Reclamation of lands occupied by slime pits caused by oil-and-gas production |
| RU2504572C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Composite ameliorative material |
| EP2977118A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-27 | Politechnika Lubelska | Method of soil substitute production for use in reclaiming excavations with implementation of waste drilling fluid |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430237A (en) * | 1993-03-19 | 1995-07-04 | Sharp; Terry F. | Method of solidifying oil field waste |
| RU2199569C1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-02-27 | Кнатько Василий Михайлович | Mixture for detoxification and lithification of drilling sludges and oil- polluted grounds |
| RU2274502C1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-04-20 | Вячеслав Шамильевич Халилов | Mode of processing oil-sludge |
| CN1792898A (en) * | 2005-11-22 | 2006-06-28 | 刘茂平 | Solidified agent for drilling well waste mud |
-
2008
- 2008-02-26 RU RU2008109635/15A patent/RU2378233C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5430237A (en) * | 1993-03-19 | 1995-07-04 | Sharp; Terry F. | Method of solidifying oil field waste |
| RU2199569C1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-02-27 | Кнатько Василий Михайлович | Mixture for detoxification and lithification of drilling sludges and oil- polluted grounds |
| RU2274502C1 (en) * | 2004-12-02 | 2006-04-20 | Вячеслав Шамильевич Халилов | Mode of processing oil-sludge |
| CN1792898A (en) * | 2005-11-22 | 2006-06-28 | 刘茂平 | Solidified agent for drilling well waste mud |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492943C1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Аристей" | Reclamation of lands occupied by slime pits caused by oil-and-gas production |
| RU2504572C1 (en) * | 2012-06-19 | 2014-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный университет" | Composite ameliorative material |
| EP2977118A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-27 | Politechnika Lubelska | Method of soil substitute production for use in reclaiming excavations with implementation of waste drilling fluid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008109635A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4615809A (en) | Method for stabilization of sludge | |
| RU2233293C1 (en) | Humine-mineral reagent and method for its preparing, method for sanitation of polluted soil, method for detoxification of output waste and processing mineral resources and recultivation of mountain rock damp and tail-storing, method for treatment of sewage waters and method for utilization of deposits | |
| RU2491135C1 (en) | Soil slurry-ground mixture (versions) for remediation of disturbed lands and method of remediation of borrow pits and disturbed lands | |
| RU2631681C1 (en) | Method for disposing drilling mud when producing man-made soil | |
| JPH01127091A (en) | Method for solidifying waste liquid to chemically fixing the same | |
| RU2631391C2 (en) | Subterranean-slurry mixture for reclamation land and method of soil recultivation using mentioned above mixture | |
| RU2508170C1 (en) | Method of drilling wastes reclamation | |
| RU2378233C2 (en) | Lime fertiliser production method | |
| JP2018100409A (en) | Soil granulating additive | |
| RU2486166C2 (en) | Method of decontaminating oil-contaminated soil, method of decontaminating spent drilling mud | |
| CN105967470A (en) | Cadmium copper lead polluted bottom mud curing agent and curing method thereof | |
| DK166580B1 (en) | PROCEDURE FOR THE CONVERSION OF AMMONIUM-containing FERTILIZERS OR SIMILAR | |
| RU2293070C2 (en) | Method of complex processing and utilization of waste water sediments | |
| Baloyan et al. | Environmental justification of the use of drill cuttings in the soil | |
| KR101722308B1 (en) | Insolubilizing agent for specific toxic substances, method for insolubilizing specific toxic substances using same, and soil improvement method | |
| CN106508163B (en) | A waste water-based drilling fluid soil treatment composition and its application | |
| RU2646882C2 (en) | Method for ground production in sludge decantation and subsequent reclamation | |
| JP4373734B2 (en) | Method for neutralizing alkaline soil or sludge | |
| RU2377083C2 (en) | Method for neutralisation of drilling wastes | |
| RU2656379C1 (en) | Method for processing of drilling sludge | |
| PL229882B1 (en) | Method for obtaining the agent that improves soil properties | |
| JP2010099655A (en) | Sludge granulated product and its production method | |
| Tishmack et al. | Use of coal combustion by-products to reduce soil erosion | |
| RU2767535C1 (en) | Method for treating drilling waste | |
| RU2744375C1 (en) | Adsorption-oxidizing method for recultivation of oil-contaminated natural soils and industrial oil sludges |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110227 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120320 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170227 |