Интенсивная биотермическая обработка осадков нефтесодержащих сточных вод

• Автор: Зеленцов, Данила Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1 Методы и сооружения обработки нефтесодержащих сточных
1.1 Виды, состав и свойства осадков сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий
1.1.1 Нефтесодержащие осадки
1.1.2 Избыточные активные илы
1.1.3 Шламы оборотного водоснабжения
1.1.4 Осадки химводоочистки
1.2 Анализ методов обработки осадков сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий
1.3 Выводы по главе
Цели и задачи исследований
Глава 2 Теоретические предпосылки технологии интенсивной биотермической обработки осадков нефтесодержащих сточных вод
2.1 Температурные стадии процесса аэробного компостирования осадков
2.2 Особенности технологии компостирования осадков нефтесодержащих сточных вод
2.3 Теоретические основы процессов биохимического окисления органической части осадков нефтесодержащих сточных вод
2.4 Теоретические основы процесса фильтрации воздуха через слой осадков нефтесодержащих сточных вод
2.5 Интерпретация компостируемой массы с использованием матриц состояния
2.6 Выводы по главе
Глава 3 Лабораторные исследования процесса биодеструкции осадков
нефтесодержащих сточных вод и аэрационных характеристик компостных смесей на их основе
3.1 Объекты и методы исследований
3.2 Оценка достоверности полученных данных. Разработка математической модели, описывающая процесс биоконверсии углеводородов при компостировании лабораторных образцов компостных смесей
3.3 Результаты лабораторного исследования компостных смесей
3.4 Выводы по главе
Глава 4 Промышленные испытания технологии интенсивной
биотермической обработки осадков нефтесодержащих сточных вод
4.1 Объекты и методы исследований
4.2 Результаты исследований состояния крупнотоннажного массива компостируемых осадков нефтесодержащих сточных вод
4.3 Выводы по главе

Г лава 5 Разработка технологии и конструктивного оформления комплекса биотермической обработки осадков нефтесодержащих сточных вод в условиях водного хозяйства
5.1 Комплекс биотермической обработки нефтесодержащих
осадков на Михайловско-Коханском месторождении ОАО «Самаранефтегаз»
5.2 Комплекс совместной обработки и утилизации осадков сточных
вод ОАО «Куйбышевский НПЗ»
5.2.1 Обработка осадков нефтесодержащих сточных вод в инокулирующих штабелях
5.2.2 Обработка осадков нефтесодержащих сточных вод в высоконагружаемом кавальере биодеструкции
5.2.3 Обработка осадков нефтесодержащих сточных вод в бурте дозревания
5.4 Разработка технологического регламента комплекса
5.5 Технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии дробного биотермического компостирования
5.6 Выводы по главе
Общие выводы
Библиографический список
Приложение А - Технологический контроль процесса компостирования
ОНСВ ОАО «КНПЗ»
Приложение Б - Аналитический контроль процесса компостирования
ОНСВ ОАО «КНПЗ»
Приложение В - Расчет экономической эффективности
Приложение Г - Акт о внедрении результатов научно-исследовательских
разработок на ОАО «Куйбышевский НПЗ»
Приложение Д - Акт о внедрении результатов научно-исследовательских
разработок на ОАО «Новокуйбышевский НПЗ»
Приложение Е - Акт о внедрении результатов научно-исследовательских
разработок на ООО «СППС»
Приложение Ж - Диплом II степени за разработку «Комплекс биодеструкции нефтешламовых отходов и замазученных грунтов», Петербургская техническая ярмарка, 2011г., конкурс «Лучший инновационный проект и лучшая научно-техническая
разработка»
Приложение 3 - Заключение по результатам экспертизы патентной заявки №2010134446/05(048869) от 17.08.2010

ВВЕДЕНИЕ
Деятельность нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), сопровождается образованием больших объемов осадков нефтесодержащих сточных вод (ОНСВ).
В настоящее время подавляющее большинство ОНСВ размещается в накопителях, что отрицательно влияет на компоненты природной среды. Объемы ОНСВ сопоставимы с объемами осадков городских сточных вод, шламов обработки металлов, осадков стоков агропромышленного комплекса и др [59, 126].
Обработка ОНСВ требует строительства дорогостоящих сооружений их обезвоживания, деструкции токсичных углеводородов и другой легкоразлагаемой органики, минерализации и обеззараживания [66,108,111-113].
Перспективным направлением обработки ОНСВ выступает биотермическое компостирование, хорошо изученное и достаточно широко применяемое для осадков городских сточных вод, твердых бытовых и агропромышленных отходов, избыточных активных илов и др. видов легкоразлагаемых органоминеральных материалов.
В отличие от осадков городских сточных вод, ОНСВ, обладают органической частью на основе широкого спектра углеводородов, в том числе и трудноразлагаемых. В связи с этим, продолжительность компостирования ОНСВ и затраты на реализацию технологий значительно выше, чем у осадков городских стоков. В подобных условиях возникает необходимость интенсификации процесса компостирования.
Существуют различные методы интенсификации биотермического компостирования осадков: путем введения биогенных добавок,
адаптированных штаммов инокулирующих микроорганизмов, корректировки объемного соотношения компонентов, оптимизации состава и среды, а также различных методов аэрации. Однако информация по ним до сих пор носит

V = -L = KL, мг/(л-ч) (2.3)

где: К - коэффициент скорости реакции ( К = ), мг/(л-ч).

Рис. 2.3 График зависимости величины скорости окисления органических веществ V от их концентрации L по уравнению Михаэлиса-Ментен
При некотором значении концентрации органических загрязнений наблюдается торможение прироста скорости окисления V, вызванное дефицитом фермента. Зависимость V = f(L) перестает быть линейной.
При достижении величины скорости окисления органических загрязнений максимального значения V ® Гшах = const весь фермент включается в реакцию и дальнейшее увеличение скорости реакции при повышении концентрации субстрата не происходит. По отношению к концентрации субстрата скорость реакции в этой стадии выражается уравнением реакции нулевого порядка. Таким образом, порядок уравнения V = К -L, описывающего скорость процесса биохимического окисления органических загрязнений активным илом при увеличении концентрации субстрата применяется от 1 до 6.