Отчёт о проведении опытно промышленных испытаний по экскавации и обезвоживанию донных отложений шламонакопителей ОС ЗАО «Сибур-Холдинг» летом 2014 года

В период с 30 июня по 4 июля 2014 года специалистами ООО «КБ Экология», г Ижевск, были проведены Опытно - Промышленные Испытания (ОПИ) по экскавации и обезвоживанию донных отложений шламонакопителей ОС ЗАО «Сибур-Холдин».

Задачами ОПИ являлись:

1. Отработка двух различных технологий обезвоживания:

  • установка №1 - Обезвоживание донных отложений с использованием геоконтейнеров: GeoGreen (ООО «Геострой», Россия);
  • установка №2 - Обезвоживание донных отложений, шнековым сепаратором ЅЕРСОМ: (WAMGROUP. Италия).

2. Уточнение типа и дозировки флокулянта для эффективного обезвоживания донных отложений.

3. Использование вакуумной техники вместо насосного оборудования, станции смешения, емкостного парка.

Перед началом экспериментов бьша собрана мобильная станция подготовки флокулянта - еврокуб в качестве основной ёмкости, и ручная мешашса с электрическим приводом.

С целью оперативного изменения концентрации раствора, флокулянт засыпался вручную, мерной емкостью, согласно подготовленным заранее таблицам.

Для забора шлама, его гарантированного качественного перемешивания с флокулянтом и транспортировки полученного раствора к установкам использовалась мобильная вакуумная автоцистерна объёмом 8м3.

Для приближения результатов ОПИ к требованиям ТЗ на основные работы, экскавация шлама производилась из шламонакопителя №1.

Отдельным, кругшым по содержанию работ и временных затрат и крайне важным для получения положительного результата стал этап подбора флокулянта.

Для определения оптимальной марки, дозировки, способа введения флокулянта в исходное сырьё бьли осуществлены три отбора проб донных отложений во всех шламонакопителях. Проведены консультации со специалистами – производителями флокулянтов, в ходе которых были отобраны наиболее перспективные марки реагентов, из которых в дальнейшем в аккредитованной лаборатории при тестах с образцами были выявлены наиболее перспективные для испытаний в полевых тестах.

ООО «КБ Экология» уделяет особое внимание охране окружающей среды, недопущению её загрязнения в ходе своей деятельности. Проведение испытаний, в этом аспекте является довольно опасным мероприятием, потому что на этапе запуска и регулировки установок вполне возможны нештатные ситуации, грозящие разливом исходного сырья или флокулянта.

Поэтому все станции установок были обнесены мобильными обваловками и застелены гермегичными геоматами. Инженерам и рабочим, обслуживающим установки, была поставлена отдельная задача внимательно следить за целостностью гидроизоляции.

Эксперимент на установке №1

После окончания подготовительных процедур, во вторник 1 июля начался эксперимент по обезвоживанию с помощью геоконтейнера. Сначала в мобильную вакуумную автоцистерну был закачан раствор флокулянта. Затем иловый осадок из шламонакопителя №1.

Подсоединение ваккумной машины к геотубу явшось последней подготовительной операцией перед заполнением геоконтейнера илом, смешанным с флокулянтом.

После наполнения геоконтейнера началась фаза обезвоживания, характеризуюшася интенсивным истечением филътрата сквозь всю поверхность туба с одновременным уменьшением его высоты. На фото показаны четыре момента фазы обезвоживания.

Эксперимент был повторен дважды, с разной концентрацией ила в исходной пульпе, дозы флокулянта и разным давлением подачи при заполнении.

Эксперимент на установке №2

После окончания эксперимента на установке №1 и подготовки установки №2 для эксперимента, в среду, 2 июля начались работы по обезвоживанию донных осадков с помощью сепаратора.

Начальные процедуры по забору флокулянта и ила аналогичны уже описанным в эксперименте №1.

Сепаратор установлен у края аварийного амбара №2. Его патрубки для отвода фильтрата первой и второй степени, переливного отверстия, а так же рабочий выход выступают над амбаром.

Мобильная вакуумная машина, с помошью шланга подключается к приёмному шлангу сепаратора, оператор включает насос на подачу и заполняет расходный бак установки. Инженер запускает установку.

Из-за разделения под действием флокулянта раствора пульпы на воду и твёрдый осадок и особенности работы насоса вакуумной машины, в первое время наблюдается истечение из сепаратора чистой воды. Выхода твёрдых частиц нет.

По мере сгушения пульпы на входе в установку, начинается образование пробки у рабочего выхода сепаратора. Однако, ввиду чрезвычайно мелкодисперсного состава ила, полноценной пробки образовать не получается.

Для создания устойчивой пробки на рабочем выходе, инженерами было принято нестандартное решение - добавить в исходный раствор шлама с флокулянтом некоторую дозу органических веществ в качестве центра консолидации раствора.

Органика добавлялась в пульпу непосредственно у установки, путём засасывания её в ёмкость мобильной вакуумной машины. Выждав теоретически рассчитанное время, необходимое для перемешивания органического связующего со шламом, раствор подавался в установку.

После введения в исходный шлам органического связующего, на рабочем выходе образовалась стабильная пробка, и начался выход товарного продукта.

В ходе эксперимента варьировались объём органики, способ её подачи в исходное сырьё, скорость подачи шлама (производительность установки).

В ходе экспериментов на различных стадиях работ проводились отборы проб:

  • Фильтрата для определения качества отфильтрованной воды и остаточного содержания флокулянта в фильтрате;
  • Ила внутри геотуба и товарного продукта на выходе сепаратора с целью определения степени обводненности.

Все пять дней ОПИ, эксперименты вызывали живой интерес самых разных специалистов: к установкам подходили сотрудники ЗАО «Сибур-Химпром››, непосредственно обслуживающие ЛОС; рабочие сторонних подрядных организаций, выполняющие свою работу по соседству с установками; студенты, проходящие практику на предприятии; руководители.

В ходе вьлтолнения работ в рамках ОПИ:

  1. На основании ТЗ бьши отобраны пробы донных отложений ОС ЗАО "СибурХолдинг" и в аккредитованной лаборатории оттестированы и выбраны эффективные реагенты из линейки Ашленд для флокуляции осадка в установках.
  2. Для сравнения эффективности работы разного типа оборудования для обезвоживания донных отложений поставлены тестовая туба из геоматериала объемом до 10 куб.м. и шнековый сепаратор типа ЅЕРСОМ.
  3. Проведена апробация использования мобильной вакуумной техники объемом до 10 куб.м. для откачивания, перемешивания, и напорного наполнения оборудования пульпой, перемешанной с флокулянтом.
  4. Проведены натурные испытания геотуба из геотекстильного материала с варьированием факторов типа концентрации флокулянта и скорости подачи пульпы. При этом фиксировались такие параметры, как скорость обезвоживания осадка (%), эффективность фильтрации, и пр.
  5. Разработана схема и реализован вариант мобильной установки для перемешивания и подготовки флокулянта в полевых условиях.
  6. Проведены натурные испытания сепаратора ЅЕРСОМ при разных режимах подачи пульпы с флокулянтом. Для более эффективного обезвоживания осадка был применен способ подачи органического связующего на разных режимах закачивания пульпы, что позволило эффективно формировать обезвоженную пробку в сепараторе.
  7. Опытные работы по обезвоживанию донных отложений были продемонстрированы специалистам, экологам и АУП холдинга Сибур -Холдинг в рамках проводимой в этот период конференции.
  8. Все работы проводились обученным и аттестованным персоналом с соблюдением требований ПБ и ОТ, испытания проводились с соблюдением условий минимального воздействия на ОС, локализации разливов пульпы в геотекстильной обваловке.

Проведенные испытания ООО «КБ Экололгия» подтверждают возможность и готовность внедрения обеих технологий, апробированных на примере зкскавации донных отложений «ЗАО «Сибур-Холдинг», для проведения полномасштабных работ по выемке донных отложений в 2014 году.

Во время проведения Опытно-Промышленных Испытаний сотрудниками ООО «КБ Экология» был получен богатьй опыт проведения полевых работ, как в практическом применении навыков работы с установками, так и оценке результатов, их интерпретации для изменения входных параметров эксперимента, не заложенных программой испытаний с целью получить максимально положительные результаты.

Большую помощь в проведении испытаний оказали руководители и специалисты служб, в той или иной степени причастные к проведению экспериментов, чётко без проволочек и бюрократизма, оказываюшим посильную помощь в проведении экспериментов, выделяя по возможности технические и людские ресурсы, и давая дельные советы по подготовке установок и проведению эксперимента.

ОПИ действительно прошли чрезвычайно интересно и принесли много пользы.