[發明專利]鉆井固體廢棄物無害化處理裝置及處理方法

有效

• 申請號: 201510551425.6
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105032902B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 高洪閣;劉歡;孔令強;陳麗慧;寇小燕;朱巖朋
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 青島聯信知識產權代理事務所37227
• 代理人: 徐艷艷,高洋

技術領域

本發明屬于廢棄物處理領域，具體地說，涉及一種鉆井固體廢棄物無害化處理裝置及處理方法。

背景技術

隨著我國石油工業的快速發展，為確保國家經濟的穩定發展和對能源安全的需要，我國原油進口量和原油開采量逐年增加。在石油和天然氣行業的開采和勘探的過程中，鉆井液是保證鉆井過程正常運轉的必不可少的物質，它的主要作用是：冷卻潤滑鉆頭、平衡地下巖層的壓力、方便帶出鉆屑、清洗井底、保護井壁和傳遞動力等。

固體廢棄物的排放量依鉆井深度而定，每口井的排放量從幾十噸到幾百噸不等，我國每年產生的固體廢棄物量在千萬噸以上。鉆井固體廢棄物是一種含有巖屑、油、黏土、加重材料、泥漿處理劑(有機處理劑、無機處理劑、表面活性劑)、堵漏材料的多相穩定膠體體系，其主要污染物有烴類、鹽類、各種有機聚合物、木質素磺酸鹽、某些重金屬(如鋇、汞、鉻、銅、鉛、砷等)及重晶石中的雜質。由于鉆井固體廢棄物中含有的污染物組成成分在自然條件下不容易被生物降解，因此其對自然生態環境造成嚴重且長時間的影響和破壞。如果廢棄鉆井固體廢棄物不加處理就長期存儲或者填埋，這些有害物質會對土壤、地表水和地下水造成嚴重污染，并直接或者間接地對人體和動植物造成危害。

國內外使用的鉆井泥漿大致分為四類：水基鉆井泥漿、油基鉆井泥漿、氣體鉆井泥漿、合成基鉆井泥漿。在中國，水基鉆井泥漿的使用時間最長，使用范圍也最大，在鉆井泥漿行業占主導地位。

目前國內外對鉆井固體廢棄物的處理方法主要有以下幾種：直接排放法、脫水法、注入安全地層法、土地耕作法、固液分離法、閉合回路系統法、坑內密封法、干燥焚燒法、MTC轉化技術、固化法以及土壤生物降解法。但是這些處理手段的效果都不能達到新的環保要求，而且處理過程中容易產生二次污染，增加了后期處理的工作量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷和不足，提供了一種鉆井固體廢棄物無害化處理裝置及處理方法，本發明利用化學中和調質和生物曝氣發酵方法綜合處理油田鉆井固體廢棄物，根據鉆井固體廢棄物堿性強及有機物難降解的特點，首先利用化學方法進行堿中和，再利用添加微生物和天然有機質，進行固態曝氣的方法對鉆井固體廢棄物進行深度處理，有效地降低了鉆井固體廢棄物中有機物和石油烴類污染物的含量，達到國家排放標準。

根據本發明一實施例，提供了一種鉆井固體廢棄物無害化處理裝置，該處理裝置包括反應器和攪拌裝置，所述攪拌裝置的槳葉位于反應器內，所述槳葉為設有小孔的空心結構；所述槳葉的頂端連接有與槳葉連通的空心固定軸，空心固定軸通過通氣管道連接曝氣機；所述空心固定軸的上部設有進液閥門，通氣管道與空心固定軸連接的一端設有進氣閥門。

在根據本發明實施例的處理裝置中，所述反應器的底部設有出料口。

在根據本發明實施例的處理裝置中，所述出料口處設有控制出料口開、合的出料手柄。

在根據本發明實施例的處理裝置中，所述反應器的下方設有底架，反應器安裝在底架上。

在根據本發明實施例的處理裝置中，所述槳葉的頂端通過旋轉接頭與空心固定軸連接。

根據本發明一實施例，提供了一種鉆井固體廢棄物無害化處理方法，包括：

將鉆井固體廢棄物放置于反應器內，關閉進氣閥門，打開進液閥門；

選用中等強度酸性物質磷酸和硫酸氫鉀作為調質劑，將調質劑加入到空心固定軸，并加壓使其從槳葉上的小孔中流出；

啟動攪拌裝置，槳葉轉動，使固體廢棄物和調質劑中和均勻，使中和均勻后的固體廢棄物的pH值在8以內；

在反應器內加入自然土，關閉進液閥門，打開進氣閥門，繼續攪拌，并啟動曝氣機，使空氣通過通氣管道最終在槳葉上的小孔中噴出；

控制曝氣機的啟停，對固體廢棄物進行交替曝氣、厭氧處理，最終獲得接近表面土的泥漿。

在根據本發明實施例的處理方法中，所述自然土的加入量為固體廢棄物重量的4-6％。

在根據本發明實施例的處理方法中，所述自然土的組分按重量比為：腐殖酸70-80份，生物質5-10份，活性木炭3-5份，工業淀粉3-5份，菌群3-5份。

在根據本發明實施例的處理方法中，所述生物質為小麥、水稻或玉米中的一種或幾種的秸稈組成。

在根據本發明實施例的處理方法中，所述菌群為由硝化菌、反硝化菌和聚磷菌組成。