Развитие нефтедобычи и нефтепроизводства сопровождаются увеличением масштабов и ростом объемов нефтяных загрязнений и отходов, вызывающих нарастание экологической угрозы, уменьшение площадей хозяйственных угодий, снижение плодородия почв и ухудшение здоровья населения. Интенсификация деятельности нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей экономики приводит также к тому, что существующие технологии ликвидации углеводородных (нефтяных) загрязнений уже не обеспечивают требуемых объемов, темпов и степени очистки природных, промышленных и хозяйственных объектов от нефтяных загрязнений, оказываются малоэффективными и высоко затратными и не соответствуют современным требованиям экологии. При этом от 3 до 7 процентов добытого, перевезенного и сохраненного нефтепродукта теряется безвозвратно в загрязнениях и отходах.

   Основными источниками загрязнений нефтью и нефтепродуктами являются добывающие предприятия, элементы системы перекачки и транспортировки нефти и нефтепродуктов, нефтяные терминалы и нефтебазы, хранилища нефтепродуктов ТЭЦ, котельных промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также котельных топливно-энергетических комплексов и систем коммунального хозяйства городов и населенных пунктов, железнодорожный транспорт (ж.д. цистерны), речные и морские нефтеналивные танкеры, автозаправочные комплексы и станции компаний и автопредприятий и другие объекты. Объемы отходов нефтепродуктов и нефтезагрязнений, скопившиеся на отдельных объектах, составляют десятки и сотни тысяч кубометров. Значительное число хранилищ нефтешламов и отходов, построенных с начала 50-х годов, ввиду ветхости, превратились из средства предотвращения нефтезагрязнений в постоянно действующий источник таких загрязнений.

   Современная экологическая обстановка диктует необходимость внедрения на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях современных технологий, обеспечивающих безотходность процесса ликвидации нефтяных загрязнений, при условиях низкой стоимости работ по очистке объектов, быстром освоении их промышленного производства и безопасной эксплуатации.

   В результате многолетних исследований российскими учеными было разработано принципиально новое техническое моющего средство - Безотходный Отмыватель Конструкций ТМС "БОК", позволяющий отделять углеводородные соединения нефтепродуктов от разного рода материалов.

   Принцип его действия основан на создании расклинивающего эффекта, отрывающего нефтяные загрязнения от поверхности и переводящего их в раствор, а также высокой диэмульгирующей способности, обеспечивающей легкое разделение моющего средства и нефтепродукта.

   Моющее средство не вступает в химическую реакцию с нефтепродуктами, обладает антикоррозионными свойствами, может многократно применяться при использовании в оборотном цикле, обладает малой степенью токсичности. Существенным преимуществом использования данной технологии является отсутствие необходимости в утилизации продуктов отмыва.

   Техническое моющее средство (ТМС) "БОК" имеет несколько модификаций, специально разработанных для разных типов загрязнений и поверхностей, т.к. очевидно, что отмыв светлых нефтепродуктов отличен от отмыва мазута, а процесс обезжиривания металлических поверхностей принципиально отличается от очистки почв и грунтов от нефтепродуктов. Особенно сложной задачей является очистка прудов-отстойников и шламонакопителей от застарелых нефтешламов, т.к. основными ингредиентами шламов являются асфальто-смолисто-парафиновые отложения, обладающие высокими значениями вязкости и температуры размягчения, что затрудняет проникновение моющего раствора в массу загрязнителя.

   Грунты принципиально отличаются по составу и такие показатели, как рН среды (водородный показатель), плотность, наличие гумуса (органический фактор), существенно влияют на выбор типа ТМС "БОК" и технологии отмыва. Например, промывка водой грунта не будет эффективна там, где отмечено высокое содержание глины или ила из-за трудности отделения загрязнителя от небольших частиц и низкой скорости седиментации.

   Используя в своих исследованиях физико-химические и технологические методы, мы разработали оптимальные составы ТМС и технологии отмыва загрязнений при соблюдении экономической безопасности процессов. ТМС "БОК" используется в виде водных растворов с рабочей концентрацией 2 ? 4% мас., не содержит щелочей и фосфатов, имеет 4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

   Принципиальной особенностью "БОК" является сбалансированность составов, обеспечивающая хорошую смачивающую и максимальную эмульгирующую способности рабочих растворов, которые позволяют удерживать загрязнитель в растворе с образованием электрически заряженных агрегированных молекул.

   Композиции "БОК" содержат в своем составе полиэлектролиты, предотвращающие процесс ресорбции, ингибиторы коррозии и другие вспомогательные вещества. Для некоторых технологий предусмотрен беспенный процесс отмыва.

   Технологический процесс отмыва, происходящий в непрерывном режиме, обеспечивает образование трех фаз: верхнего слоя нефтепродуктов, водного слоя и нижнего (отмытый грунт, механические примеси).

   Степень очистки поверхностей от загрязнителей зависит от температуры моющего раствора, а также от способа (погружной, струйный и другие) и времени отмыва. Степень очистки (моющую способность) К определяли по формуле:

где Р0 - начальная масса образца до отмыва, г; Р1 - масса образца с загрязнителем, г; Р2 - масса образца после отмыва, г.

   При повышении температуры раствора повышается степень очистки поверхности и понижается количество воды в верхнем слое отмытого нефтепродукта.

   Подобным же образом влияет и увеличение времени деэмульгирования (таблица 1.)

Показатель	Диз. топливо "з"		Бензин А-76 "з"		Мазут (топ.)
	0,5 час	2 час	0,5 час	2 час	0,5 час	2 час
Содержание воды, % мас.	0,009	0,0044	0,0052	0,003	1,42	1,1

   Содержание воды определяли методом кулонометрического титрования в реактиве Фишера по ГОСТ 24614-81.

   Данные в таблице 1. свидетельствуют о практическом отсутствии воды в светлых нефтепродуктах в условиях проведения анализа (температура 12-17?С, относительная влажность воздуха 60-70%). Остальные параметры нефтепродуктов соответствуют требованиям ТУ ГОСТ 305-82 и ГОСТ 2084-77.

   Технология отмыва нефтепродуктов с использованием ТМС "БОК" рентабельна благодаря утилизации выделенного нефтепродукта. Отмытые нефтешламы, грунты, механические примеси могут быть переработаны в строительные материалы. Остаточное содержание нефтепродуктов в твердых продуктах после отмыва не превышает 2 г/кг, что позволяет использовать их в грунтах для озеленения промышленных площадок (6).

   Допустимые концентрации загрязняющих веществ в сточных водах перед сбросом в канализацию приведены в таблице 2.

Загрязнитель	ПДК, мг/л
Взвешенные вещества	310
Хлориды	1000
Сульфаты	500
Нефтепродукты	3,0 (2)
ПАВ	20 (3)
рН	6,5 - 9,0

   Для экспериментов использовали моющий раствор после отмыва почвы с мазутом. Состав исходного раствора приведен в таблице 3. Нейтрализацию проводили путем добавления в моющий раствор флокулянтов при нормальной температуре и перемешивании. Оптимальным флокулянтом для растворов ТМС "БОК" является кальций хлористый СаСL₂.

   Материальный баланс нейтрализации:

1 кг раствора + 40 г СаСL2
0,9 кг осветленного раствора	0,141 кг осадка; после сушки - 0,045 кг. (в 0,141 кг осадка содержится 0,096 кг трудно отделяемой воды).

   При загрузке на 1 кг раствора 40 г СаСL2 результаты нейтрализации приведены в таблице 3.

Загрязнитель	Концентрация загрязнителя
	Р-р до нейтрализации	Р-р после нейтрализации	Осадок
Взвешенные вещества	2000 мг/л	432 мг/л	1568 мг/л
Хлориды	Отсутствуют.	21600 мг/л	1420 мг/л
Сульфаты	Отсутствуют.	900 мг/л	Следы
Нефтепродукты	177 мг/л	5,0 мг/л	172 мг/л
ПАВ	1120 мг/л	38 мг/л	1082 мг/л
рН	10,85	7,2	-

   Т.о., после нейтрализации раствор можно сбрасывать в канализацию при разбавлении его водой ~ в 2 раза.

   Основное содержание осадка, кроме частиц почвы (песка), составляет нетоксичный карбонат кальция (мел), который получается из соды и СаСL₂ по реакции

Na₂CO₃ + СаСL₂==2 NаСL + СаСО₃

   В связи с этим можно рекомендовать утилизировать осадок в композициях строительных материалов (4), а также как осветляющий пигмент в дорожных покрытиях.

   На основе созданного технического моющего средства Холдинговой Компанией "Чистый Мир М" была разработана безотходная технология его применения, реализованная в установках для отмыва резервуаров автозаправочных станций от светлых нефтепродуктов, для зачистки резервуаров различных объемов из-под темных и светлых нефтепродуктов, отмыву грунтов и шламов, загрязненных нефтепродуктами и в других областях, связанных с очисткой от углеводородных и жировых загрязнений.

   Данная технология может быть использована для отмыва емкостей от скопившихся в них шламов с выделением из них твердых осадков и нефтепродуктов, отмыва грунтов, загрязненных нефтепродуктами, для очистки прудов-отстойников, а также для отмыва внутренних и наружных поверхностей железнодорожных и других типов цистерн и резервуаров, в том числе танков нефтеналивных судов.

   Технология "Чистого Мира М" нашла свое применение в разработанных компанией установках.

   Мобильный комплекс очистки емкостей АЗС - УМХН-1000 предназначен для очистки резервуаров из-под светлых нефтепродуктов объемом до 1000 м³. Объектами ее применения является резервуары автозаправочных станций.

   Установка конструктивно выполнена в едином модуле, что значительно сокращает время на приведение ее в рабочее состояние перед началом работ и в транспортировочное положение по их окончании. Большим преимуществом установки является ее мобильность. Обслуживают установку два оператора. Ее производительность - очистка резервуаров одной АЗС за день. Высокая степень зачистки позволяет произвести смену нефтепродукта, проведение лакокрасочных и сварочных работ.

   Процесс очистки водным раствором моющего средства организован по замкнутому циклу. Водный раствор эмульгирует углеводородные загрязнения с внутренней поверхности резервуара, затем происходит регенерация моющего раствора путем фазового разделения эмульсии с отделением органической фазы и возвращением водной фазы в цикл очистки.

   В результате применения данной технологии получается зачищенный от нефтепродуктов резервуар и отмытый нефтепродукт продукт, по качеству соответствующий стандарту и возвращаемый в товарооборот. При этом отсутствуют шламы-отходы, подлежащие утилизации.

   Комплекс очистки хранилищ нефтепродуктов - УМХН-5000 предназначен для зачистки резервуаров из-под темных и светлых нефтепродуктов объемом до 5000м³. Принцип работы установки аналогичен рассмотренному ранее. Объектами ее применения являются резервуары нефтебаз, нефтехранилищ, нефтетерминалов.

   Установка является мобильной, состоит из 4 элементов и в транспортном положении размещена на трех полуприцепах. Обслуживающий персонал - 3 человека. Время работы по зачистке одного хранилища нефтепродуктов объемом 5000м³ составляет до 5 дней в зависимости от степени загрязнения и количества шламов в резервуаре.

   Очистки грунтов
   Для очистки грунтов технология предусматривает наличие специальной установки контейнерного типа так называемого шламового модуля, производительностью очистки от 5 до 100м³ в час. Установка может быть выполнена в мобильном и стационарном вариантах. Безотходная технология по замкнутому циклу позволяет отделять отмытый нефтепродукт и использовать его по прямому назначению, а очищенный грунт возвращать в природооборот. При этом моющий раствор направляется на отмыв последующих партий грунта.

   Очистки железнодорожных цистерн
   На основе технологии применения созданного технического моющего средства могут быть реализованы стационарные комплексы отмыва внутренних и внешних поверхностей железнодорожных цистерн.

   Уникальность технологии заключается в возможности ее использования на ныне существующих пропарочных установках с планомерным, поэтапным переходом на новый метод, не останавливая процесса мойки цистерн с одновременным строительством современных комплексов. Производительность такого комплекса достигает 600-700 цистерн в сутки. Практика показала высокую эффективность технологии при отмыве железнодорожных цистерн, колесных пар, различных деталей при работе в вагоноремонтных депо и т.д.

   Очистки танков нефтеналивных судов
   Установка для отмыва грузовых танков нефтеналивных судов может выполнять в стационарном (береговом) или мобильном (на плавсредствах). В ее состав входят две цистерны с моющим раствором, оборудованные системой обогрева для поддержания температуры раствора 35-45 С, одна из которых используется для отделения нефтепродуктов, насос подачи раствора, моечная машинка, насос откачки. Дополнительно установка может комплектоваться монитором для размыва шлама и модулем отделения нефтепродуктов, содержащихся в шламе.

   Существующая судовая система зачистки грузовых танков при незначительных изменениях может быть дооборудована для реализации предлагаемой технологии.

   Применение нашей технологии отмыва грузовых танков танкеров дает возможность в несколько раз сократить продолжительность работ, в несколько раз сократить расход пара и электроэнергии. При этом не требуется утилизации воды и других отходов, полученных в результате отмыва.

   Преимущества применения технологий:

• безотходный характер технологий, исключающий потребность в очистных сооружениях, что обеспечивается за счет деэмульгирующей способности - принципиально нового качества ТМС;
• существенное снижение энергопотребления при использовании ТМС "БОК" (применение традиционных ТМС требует подогрева до температуры порядка 90° С, для ТМС "БОК" - до 30° - 40°С),
• значительное уменьшение потребления воды;
• отсутствие химического взаимодействия и химического воздействия рабочего раствора на нефтепродукты, грунты и материалы конструкций;
• возможность многократного использования моющего раствора;
• отсутствие технологических выбросов и сбросов газовоздушных, жидких и твердых сред;
• исключение ручного труда в процессе очистных работ;
• отсутствие отходов, требующих размещения в очистных сооружениях или на спецполигонах;
• полное извлечение нефтепродукта с сохранением его качества и возможности дальнейшего использования по назначению или в товарообороте;
• малая опасность ТМС "БОК", по токсиколого-гигиеническим характеристикам относящимся к веществам 4-го класса опасности, т.е. малоопасным;
• обеспечение рекультивация, грунтов, загрязненных нефтепродуктами, на месте загрязнения (как следствие - снижение затрат на природоохранные мероприятия за счет исключения необходимости вывоза и последующей утилизации загрязненного грунта в условиях специализированных предприятий);
• решение проблемы взрывобезопасности (водный раствор "БОК" является электропроводящим и его применение в моющих установках не приводит к образованию статического электричества);
• обеспечение пожаробезопасности при отмывке емкостей для хранения некоторых нефтепродуктов и деталей на машиностроительных предприятиях перед покраской (применение различных модификаций ТМС "БОК" в процессе отмывки позволяет одновременно производить и обезжиривание отмываемых поверхностей, в связи с чем отпадает необходимость в последующем использовании пожароопасных органических растворителей, применение которых обязательно по технологическим условиям после использования традиционных ТМС);
• снижение в несколько раз суммарных затрат на 1м2 отмываемой поверхности по сравнению с традиционными методами зачистки (за счет экономии энергии, сокращения водопотребления и многократного применения ТМС "БОК" в технологическом цикле).

   Внедрение разработанных Холдинговой Компанией "Чистый Мир М" технологий позволит:

• организовать систему профилактики, очистки и ликвидации нефтезагрязнений и отходов;
• существенно улучшить экологическое состояние объектов добычи, хранения и нефтепереработки нефти, снизить экологическую нагрузку на природоохранные объекты городов, регионов;
• исключить использование специальных хранилищ и полигонов для размещения и утилизации нефтешламов и замазученных грунтов, а в последующем - их ликвидацию;
• значительно сократить длительность работ по очистке объектов;
• сократить энергозатраты при проведении очистных работ;
• снизить потери и повысить качество хранимых нефтепродуктов;
• создать структуры, занимающиеся ликвидацией техногенных катастроф, связанных с разливами нефти и нефтепродуктов.

   ТМС "БОК" и технологии его применения защищены патентами, международными сертификатами в России и ряде зарубежных стран. Холдинговая компания "Чистый Мир М" обладает эксклюзивными правами на использование этих технологий, производство моющего средства и изготовление промышленных установок для практических работ по очистке объектов от углеводородных (нефтяных) загрязнений.

   Технология Компании "Чистый Мир М" и ожидаемый от ее реализации вклад в обеспечение экологической безопасности, имеет огромную значимость не только для России, но и других промышленно-развитых государств, особенно нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих стран.

   Программа "Чистого Мира М" одобрена Советом Безопасности России и рекомендована Полпредам Президента РФ для внедрения и практического использования в регионах.

   Научная новизна и практическая значимость Инвестиционного проекта безотходной технологии очистки объектов от углеводородных загрязнений вызвала повышенный интерес участников Международного Экологического Форума "Инвестиции в экологию - шаг в будущее" (сентябрь 2001 г., Москва), где программа "Чистого Мира М" отмечена высшей наградой - Дипломом 1-й степени, а также Медалью и дипломом Международной технической ярмарки (октябрь 2001 г., Бухарест).

   Уже сейчас практическое применение моющее средства получило в обезжиривании металлических изделий перед сваркой и покраской, в химической чистке промышленной одежды, расконсервации и удалении с конструкций и деталей масел и смазки, удаление жира в пищевой промышленности и т.д.

   Сферы (области) применения технологии Холдинговой Компании "Чистый Мир М" постоянно расширяются. Это связано с продолжением научных изысканий, проводимых учеными компании.

Литература.

1. Нормативные данные по предельным уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды. Справочник. М.-Л. Дополнение 1. С.-Пб., 1997 г.
2. Предельно-допустимые уровни загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды. Справочный материал. С.-Пб., 1993 г.
3. Экология и безопасность. Ч. I, II, III, М., "ВНИИПИ", 1993 г.
4. В.А. Воробьев, А.Г. Комар, Строительные материалы, М.Стройиздат, 1976 г.
5. Г. Штюпель. Синтетические моющие и очищающие средства. Госхимиздат, М., 1960 г., 532 с.
6. Международная конференция "Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, нефтепереработки и утилизации шламов". Тезисы докладов. М.,10-11 декабря 2001 г., 99 с.