Нормативные требования, методы утилизации шлама

Регулирование обращения с отходами после бурения осуществляется Федеральным законом №89-ФЗ «Об отходах производства и потребления». Ключевой документ для классификации — Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО). Согласно ФККО, буровые отходы дифференцируются по классам опасности:

• III класс (умеренно опасные): буровые растворы на углеводородной основе отработанные (код 2 91 111 12 39 3); растворы с добавлением реагентов на основе фенола (2 91 115 41 39 3).
• IV класс (малоопасные): растворы буровые глинистые на водной основе отработанные (2 91 110 81 39 4); шламы буровые при бурении, связанном с добычей сырой нефти (2 91 120 01 39 4).
• V класс (практически неопасные): отходы цемента в кусковой форме.

Для осуществления деятельности по сбору, транспортированию, обработке, утилизации, обезвреживанию и размещению отходов I–IV классов требуется лицензия, а работники должны иметь профессиональную подготовку, подтверждённую свидетельствами на право работы с отходами.

Важное разъяснение Минприроды: отходы бурения, образующиеся в результате деятельности подрядной организации, являются отходами пользователя недр (заказчика). Согласно письму Минприроды России от 29.12.2014 № 05-12-62/8015-ОГ, недропользователь обязан разрабатывать нормативы образования отходов и лимиты на их размещение, даже если бурение выполняет подрядчик.

При размещении отходов в пределах установленных лимитов на объектах, принадлежащих предприятию на законном основании и оборудованных в соответствии с требованиями, применяется стимулирующий коэффициент 0,3 к ставке платы.

Ставки платы за размещение:

• IV класс: 663,2 руб./т (базовая ставка).
• V класс: 17,3 руб./т.

Это означает, что при соблюдении всех требований к объекту размещения (амбару) плата за размещение 1 тонны бурового шлама IV класса составит около 199 руб. вместо 663 руб. Экономия существенна при объёмах в тысячи тонн.

Отверждение (консолидация) в амбаре

Наиболее распространённый метод для отходов IV класса — отверждение непосредственно в шламовом амбаре.

Технология включает:

Заполнение амбара буровым шламом и остатками ОБР.

Введение консолидирующего материала — цементной пыли (15–28%), отхода гипсового производства или отхода очистки котельных (1,5–2,5%).

Перемешивание на всю глубину захороняемых отходов с помощью лопастного смесителя, перемещаемого тяговыми устройствами. Смеситель перекрывает не менее 25% ширины амбара, выполняется 3–4 полных цикла зигзагообразных перемещений.

Отверждение всего объёма до набора механической прочности на сжатие не менее 0,1 МПа.

Засыпка минеральным грунтом без предварительного нанесения непроницаемого экрана. Экологический эффект: образование инертной консолидированной массы, исключающей фильтрацию в грунтовые воды, вымывание загрязняющих веществ и разлив при разрушении обваловки.

Практический пример: инертизация отходов бурения осуществляется путём цементной заливки сверху стандартным цементировочным агрегатом (ЦА) и смесительной машиной (СМН) из расчёта 0,06 т цемента ПЦТ-I-50 на определённый объём.

Альтернативные методы

Термическая деструкция (обжиг) на установке, которая перерабатывает буровой шлам и ОБР с содержанием нефтепродуктов свыше 15%. Масса проходит сушку и обжиг при температурах до 1200 °C, что гарантирует полное уничтожение органических загрязнителей.

На выходе — безопасный материал для дорожного строительства. Сокращение объёма отходов в 3–4 раза.

Капсулирование (химический метод): обработка коагулянтами и флокулянтами с обезвоживанием на фильтр-прессе. Конечный продукт — гранулированный материал IV класса опасности, пригодный для основания автодорог, строительных площадок, выравнивания рельефа.

Биологическая ремедиация: ОБР обезвреживаются с использованием гуминоминерального концентрата для получения мелиоранта, применяемого при рекультивации нарушенных земель

Для углеводородных растворов (РУО) и эмульсионных систем ключевая задача — разрушение эмульсии и разделение на фазы.

• Термический метод: РУО обрабатывают с использованием молотковой мельницы, после чего раствор повторно используется буровыми подрядчиками.
• Химическая деэмульсация: обработка катионными полимерными флокулянтами для обработки и повторного использования отработанных растворов на углеводородной основе. Современные исследования подтверждают эффективность катионных полимеров для этих целей.
• Механическое обезвоживание: центрифугирование для разделения бентонитового шлама и воды. Очищенная вода возвращается в оборот для приготовления бурового раствора.
• Отстаивание в прудах-отстойниках: для буровых сточных вод (БСВ) с содержанием сухого вещества 5–10% используется система из трёх прудов. При содержании фракции менее 0,2 мкм длительность отстаивания достигает 4–5 суток. Осветлённая вода используется для пылеподавления или промывки транспорта.

Типы амбаров

1. Гидроизолированный двухсекционный шламовый амбар (ГСША): первая секция — накопительная (сбор БШ и остатков ОБР), вторая — отстойная (осветление жидкой фазы). Секции соединены системой труб или лотков.
2. Технология с использованием амбаров (НДТ 3): применяется на территориях, не относящихся к экологически ограниченным (бросовые земли, пустынные территории). Включает накопление, очистку, использование БШ в качестве строительного материала, отверждение и рекультивацию.
3. Безамбарное бурение (НДТ 2): для экологически ограниченных территорий. Глубокая очистка БСВ с четырёхступенчатой системой (вибросита, пескоотделитель, илоотделитель, центрифуга). Вывоз отходов специализированным транспортом.

Требования к гидроизоляции

• Дно и стенки амбара оборудуются противофильтрационными экранами в соответствии с классом опасности захороняемых отходов.
• В качестве основного гидроизоляционного компонента используется глина: толщина подушки дна и стенок — не менее 0,6–1,0 м, плотность глин — не менее 1,55–1,60 г/см³, коэффициент фильтрации — 0,0001 м/сут (10⁻⁷ см/с).
• На дно наносится сорбционный слой из цеолитов или науглероженных материалов.
• Отметка дна амбара должна быть на 1,0–1,5 м выше уровня грунтовых вод.
• Глубина захоронения твёрдых отходов — не менее 1 м.

Рекультивация

По окончании строительных работ шламовые амбары укрываются геомембраной и слоем минеральной почвы, затем верхним слоем почвенного покрова. При выполнении этих мероприятий утечки загрязняющих веществ из отверждённого шлама в почву, поверхностные и грунтовые воды рассматриваются как крайне маловероятные.

Для законной деятельности по обезвреживанию и размещению отходов бурения организация должна иметь:

1. Лицензию на сбор, транспортирование, обработку, утилизацию, обезвреживание, размещение отходов I–IV классов опасности.
2. Объект размещения отходов, внесённый в ГРОРО (государственный реестр объектов размещения отходов). Запрещается размещение отходов на объектах, не внесённых в ГРОРО.
3. Оборудование, специально оборудованные транспортные средства, принадлежащие на праве собственности или ином законном основании.
4. Профессионально подготовленный персонал со свидетельствами на право работы с отходами I–IV классов.