201499. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajipari fúróiszapok ártalmatlanítására és hasznosítására
HU 201499 A 1 A találmány tárgya eljárás kőolajipari fúróiszapok ártalmatlanítására és hasznosítására. A hasznosítás során főként tárolók béléseként vagy építőipari célra alkalmazzuk az ártalmatlanított fúróiszapot. A szénhidrogénbányászatban, a fúrási technológiában nagy mennyiségű öblítő folyadék, fúrási iszap a furadékkal együtt keletkezik hulladékként. Ez az anyag a környezetre gyakorolt káros hatásai miatt veszélyes hulladéknak, azaz különleges kezelést igénylő hulladéknak minősül. Emiatt olyan hulladékkezelési eljárást szükséges alkalmazni, melynek során a talaj, a felszíni-, a felszín alatti vízkészlet minőségére gyakorolt káros hatások megszüntethetők és megelőzhetők. A kőolajipari fúrások hulladékká vált iszapjai évente százezer tonnás nagyságrendben keletkeznek, tehát igen nagy tömegű hulladékról van szó, melynek környezetszennyezés szempontjából jelentkező káros hatását a nehézfémtartalom, az adagolt felületaktív anyagok, a nagy aromás szénhidrogén tartalmú gázolaj, valamint a relative nagy iontartalom okozza. Az összetétel a hulladék forrásának, keletkezési helyének minősülő fúrásnál alkalmazott öblítő folyadék típustól függ. Leggyakrabban a betonit alapú agyagiszapot és gipszes fúrási folyadékot alkalmazzák, de használatosak az alumínium-tartalmú káliumhumátos, kálisós-keményítős öblítő folyadékok is. A fúrási iszapok elhelyezését eddig alapvetően úgy oldották meg, hogy a fúrólyuk melletti - technológiai hulladék gyűjtőhelynek minősülő - iszapgödörből kiemelték a fúróiszapot, víztartalmát csökkentették, majd egy erre a célra készült vízzáró bélelésű átmeneti hulladék tárolóba helyezték az anyagot. Ez a megoldás az iszap toxicitását nem szünteti meg, így csak átmeneti megoldásnak számít. A 61017 560 számú japán nem vizsgált közrebocsátási irat hulladék fúróiszap víztelenítésére és a víztelenített iszap átmeneti tárolására ismertet eljárást és berendezést. Az 1 357 419 számú szovjet szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél cementet adnak hulladék fúróiszaphoz és így szilárdítják; megakadályozva a benne levő nehéz fémsók kioldódását. A161 926 számú európai közrebocsátási iratban akril polimerek adagolásával sűrítik a fúróiszapot. A Rastvonyi Techn. Treboc. Svoist. Krosnodor 1986. p.: 135-140. (C.A. 108100 599u) folyóiratban megjelent cikkben kifáradt fúróiszap szilárdítására karbamid-formaldehid gyantát és foszfor-gipszet ajánlanak. A fúróiszapok króm-, ólom-, cink-, mangán-, bárium, stb. tartalmát az ismert módszerekkel vagy nem lehet úgy megkötni, hogy a kioldódás az előírtnak megfelelő legyen, illetve a cementes szilárdításnál ez csak igen nagy cementrhulladék iszap arány mellett érhető el. Ez utóbbi pedig igen megdrágítja a kőolajipari hulladék iszap ártalmatlanítási eljárást. Célul tűztük ki olyan eljárás kidolgozását, amellyel a szilárdítás során olyan terméket nyerünk, amelyből a savval, illetve vízzel történő ionkioldás mértéke kisebb, mint az eddig ismert eljárá-2 soknál, továbbá a szilárdított anyag szilárdsági értékei is jobbak. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ez a cél elérhető, ha a fúróiszaphoz vízüveget, kálcium-oxihidrátot vagy kálcium-oxidot és legalább 80 tömeg% SÍO2 tartalmú ötvözetgyártási szállóport keverünk és az elegyet környezeti hőmérsékleten előnyösen 7-22 napig szilárdítjuk. A találmány tárgya tehát eljárás hulladék fúróiszapok ártalmatlanítására és hasznosítására, előnyösen tárolók béléseként vagy építőipari célra. Az eljárást az jellemzi, hogy 100 tömegrész 60- 80 tömeg% szilárdanyagtartalmú fúróiszaphoz hozzákeverünk 1-3 tömegrész 30-60 tömeg% szilárdanyagtartalmú vízüveget, az elegyet homogenizáljuk, majd hozzáadunk 4-9 tömegrész kálciumoxi-hidrátot vagy kálcium-oxidot és 3-6 tömegrész legalább 80 tömeg% SÍO2 tartalmú ötvözetgyártási szállóport, valamint adott esetben 5-6 tömegrész vizet, majd a homogenizált elegyet környezeti hőmérsékleten, előnyösen 7-22 napig szilárdítjuk. A szilárdítás történhet adott formájú sablonban is és az így kapott formatest építőipari célra, útalapként használható. A szilárdítást végezhetjük egy tároló falára felvitt 8-10 cm rétegben, amikoris a szilárdítás előtt, célszerűen hengerrel, tömörítjük a réteget. Az ilyen béléssel ellátott tároló ezután kiválóan alkalmas pl. toxikus fúróiszap hulladék tárolására. A találmány szerinti eljárás előnyei az alábbiak:- A szilárdítás előtt nincs szükség külön víztelenítési lépésre.- A szilárdítás eredményeként olyan anyagot kapunk, amelyből a toxikus fémionok pl. a krómion kioldódása jóval kisebb, mint a hasonló eljárásoknál.- A szilárdítás végterméke olyan jó mechanikai szilárdsággal rendelkezik, hogy másodlagos felhasználásra, pl. útalapként felhasználható.- A szilárdításhoz hulladékanyagot, ötvözetgyártási szállóport is felhasználhatunk. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal mutatjuk be. 1. példa Építőipari forgódobos betonkeverőbe bemérünk 100 tömegrész 70 tömeg% szilárdanyagtartalmú fúróiszap hulladékot. Hozzáadagolunk 2 tömegrész 38 tömeg% szilárdanyagtartalmú vízüveget. Az elegyet homogenizáljuk 2 percig, majd hozzáadunk 5 tömegrész kálcium-oxi-hidrátot és 4 tömegrész 90 tömeg% SÍO2 tartalmú ötvözetgyártási szállóport. Az elegyet 5 percig keverjük, majd 5 tömegrész vizet permetezünk rá és a keverést még 4 percig tovább folytatjuk. A masszát ezután 10 cm vastagságban tároló falára visszük fel. A bélést hengerléssel tömörítjük, míg térfogatsúlya (MSZ14043/7 szerint) 90% nem lesz. Ezután 7 napig szilárdítjuk. Ekkor teljes szilárdságának 65%-át eléri az anyag. Végszüárdság 21 napos ossz szilárdítási idő után érhető el. Ekkor nyomószilárdsága 0,92 MPa. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
