趙澤雨
(中國石油集團安全環(huán)保技術(shù)研究院有限公司,北京 102206)
含油污泥是石油及石化行業(yè)的典型廢棄物,常產(chǎn)生于石油天然氣勘探、開采、儲運、煉制、含油污水處理等環(huán)節(jié),是原油或成品油混入泥土或其他介質(zhì)的產(chǎn)物。含油污泥產(chǎn)生量大,組成復(fù)雜,含油量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)10%~30%,且常含有苯類、酚類及重金屬等有害物質(zhì),如果處理不當(dāng)進入環(huán)境會對土壤、水體及相應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)等造成嚴(yán)重的污染[1-3]。白冬銳等[4]提到我國每年含油污泥年產(chǎn)量高達500萬t,2015年僅大慶油田、勝利油田和遼河油田就一共產(chǎn)生了超過200萬t的含油污泥。目前一般采用固液機械分離、化學(xué)熱洗、溶劑萃取、填埋、熱解、生物處理、焚燒以及焦化、表面活性劑洗滌處理等方法對含油污泥進行處理。從處理效果上分析,熱解的效果較好,但是該方法的運行條件比較復(fù)雜,不適合大范圍推廣;萃取能夠提高原油的回收率,但是會給含油污泥添加新的污染物;生物處理消耗的時間過長。可見,針對不同方法,需要全面、準(zhǔn)確的管控標(biāo)準(zhǔn)[5-6],確保它們最終能達到無害化處理要求。文獻[2]對油氣田含油污泥處理管控相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及部分地方標(biāo)準(zhǔn)進行了分析,但該研究側(cè)重于含油污泥中的石油類(含油率),未涉及重金屬等其他管控指標(biāo)。
隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展,國家對生態(tài)環(huán)境保護和生態(tài)文明建設(shè)提出了更高要求,石油及石化行業(yè)含油污泥處理面臨著日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力,本研究通過對比現(xiàn)行含油污泥處理管控標(biāo)準(zhǔn),旨在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)存在的問題,提升含油污泥處理管控水平,更好地規(guī)范含油污泥處理行業(yè)。
根據(jù)《國家危險廢物名錄(2021年版)》,石油及石化行業(yè)含油污泥所屬的廢物類別為“HW08廢礦物油與含礦物油廢物”,廢物代碼為071-002-08和072-001-08。國家層面目前尚未制定和發(fā)布專門針對含油污泥處理的管控標(biāo)準(zhǔn),而是執(zhí)行相應(yīng)的危險廢物管控標(biāo)準(zhǔn),如含油污泥貯存遵循《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18597—2001)及其修改單的規(guī)定,含油污泥填埋和焚燒處理分別遵循《危險廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18598—2019)和《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18484—2020),處理后含油污泥根據(jù)《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn) 通則》(GB 5085.7—2019),若經(jīng)過鑒別不再具有危險特性,則將其歸為一般工業(yè)固體廢物,含油污泥處理后農(nóng)用的需遵循《農(nóng)用污泥污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4284—2018)。
由于不是專門針對含油污泥處理管控,上述國家標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍、控制指標(biāo)、污染物限值、檢測方法、技術(shù)要求等方面存在不同程度的差異,企業(yè)在含油污泥處理技術(shù)的評價、選用和管理上面臨一定困難,不利于含油污泥處理的環(huán)境風(fēng)險管控。
2016年12月,國家能源局同時發(fā)布了《陸上石油天然氣開采含油污泥處理處置及污染控制技術(shù)規(guī)范》(SY/T 7300—2016)和《陸上石油天然氣開采含油污泥資源化綜合利用及污染控制技術(shù)要求》(SY/T 7301—2016)。前者規(guī)定了含油污泥處理過程中涉及的污染控制和環(huán)境監(jiān)管要求,將含油污泥常用處理方法分為化學(xué)熱洗、燃料化、熱解、蒸汽噴射、常溫溶劑萃取及微生物修復(fù)幾種;后者進一步對含油污泥處理后的剩余固相資源化利用方式及污染控制標(biāo)準(zhǔn)進行了規(guī)范,規(guī)定含油污泥處理后的剩余固相可用于油田作業(yè)區(qū)內(nèi)通井路、墊井場或者制備燃料。其中,用于通井路、墊井場的含油污泥剩余固相中石油烴不能大于2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),經(jīng)養(yǎng)護成型后的路基浸出液中污染物應(yīng)符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 9878—1996)的要求;用于制備燃料的含油污泥剩余固相燃燒值應(yīng)大于11 MJ/kg。值得注意的是,SY/T 7301—2016明確規(guī)定禁止將含油污泥處理后的剩余固相用于農(nóng)用。
目前已有6個省(自治區(qū))發(fā)布了含油污泥處理管控地方標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。部分地方標(biāo)準(zhǔn)僅對含油污泥處理后剩余固相中總石油烴含量進行了限制,未對其他污染物限值進行規(guī)范。
陜西省2016年發(fā)布了《含油污泥處置利用控制限值》(DB61/T 1025—2016),規(guī)定了含油污泥經(jīng)處理后,其處置與再生利用的場所、污染控制限值(pH、石油類含量、含水率)及樣品的檢測和判定規(guī)則。2020年提出的《含油污泥利用與處置污染控制技術(shù)規(guī)范(征求意見稿)》,規(guī)定了含油污泥利用與處置方法及工藝、利用與處置過程污染控制、環(huán)境監(jiān)測等相關(guān)要求,除含油率和含水率外,未對其他污染物給出限值。
黑龍江省2010年發(fā)布了《油田含油污泥綜合利用污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(DB23/T 1413—2010),規(guī)定了油田含油污泥經(jīng)處理后綜合利用的污染控制指標(biāo)(剩余固相中重金屬、含油量和含水率)及樣品的采取、檢測、判定規(guī)則,但未對有機污染物提出限值要求。
新疆維吾爾自治區(qū)2017年發(fā)布了3項含油污泥處理管控的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?!队蜌馓镢@井固體廢物綜合利用污染控制要求》(DB65/T 3997—2017)針對鉆井固體廢物中礦物油、重金屬等多種污染物提出限值要求;《油氣田含油污泥綜合利用污染控制要求》(DB65/T 3998—2017)和2019年提出的《油氣田含油污泥處理及處置利用污染控制技術(shù)要求(征求意見稿)》對含油污泥中砷含量和含油量提出更嚴(yán)格要求;《油氣田含油污泥及鉆井固體廢物處理處置技術(shù)規(guī)范》(DB65/T 3999—2017)則規(guī)定了油氣田鉆井固體廢物及含油污泥處理處置方法及工藝、處理處置過程污染控制和環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)要求。
遼寧省2019年提出了《陸上油氣田含油污泥處理后剩余固相污染物控制標(biāo)準(zhǔn)(試行)(征求意見稿)》,規(guī)定了陸上油氣田含油污泥處理后剩余固相利用去向和石油烴、重金屬等污染物限值,以及檢測方法和判定規(guī)則。
四川省2020年提出了《油氣開采含油污泥綜合利用后剩余固相處置利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》,規(guī)定了油氣開采含油污泥綜合利用后剩余固相采用不同處置利用方式時石油烴、重金屬等污染物的限值和處理利用及環(huán)境監(jiān)測技術(shù)要求。該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿采用污染物水浸液濃度作為含油污泥中污染物控制指標(biāo)。
吉林省2017年提出了《油田廢棄油土綜合利用污染控制(征求意見稿)》,規(guī)定了油田廢棄油土綜合利用(制造型煤、制磚或建設(shè)井場土方工程)污染控制的分類、技術(shù)要求、檢測方法和判定規(guī)則。該標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿只針對含油污泥的含油量給出了限值,并提出了不同含油量污泥的處置方式,但未對含油污泥中的其他污染物提出限值要求。
我國現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿中污泥處理后剩余固相含油量限值見表1。根據(jù)用途或去向不同,剩余固相含油量限值有一定差異。由于缺少專門針對石油及石化過程中產(chǎn)生的含油污泥的控制標(biāo)準(zhǔn),部分石油及石化企業(yè)、研究人員和地方政府生態(tài)環(huán)境部門借用GB 4284—2018進行含油污泥處理評價,但是,石油及石化過程中產(chǎn)生的含油污泥與GB 4284—2018適用范圍不同,GB 4284—2018適用于城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥,污泥處理后用于耕地、園地等,與SY/T 7301—2016禁止將含油污泥用于農(nóng)用相矛盾;GB 4284—2018中的含油量指的是礦物油,限值為500 mg/kg,而非石油及石化企業(yè)含油污泥中的原油。
由表1分析可知,用于通井路、墊井場和等級公路建設(shè)的污泥處理后剩余固相含油量限值為0.45%~2.00%;用于制磚、燒結(jié)陶粒的污泥處理后剩余固相含油量限值為1%~5%;用于制作型煤或回收原油的污泥處理后剩余固相含油量限值為25%。
表1 污泥處理后剩余固相中含油量限值
污泥處理后剩余固相中除石油類(礦物油、石油烴)外的其他污染物的限值見表2(國家標(biāo)準(zhǔn))和表3(地方標(biāo)準(zhǔn))。剩余固相用途或去向不同,污染物限值也有所差異。
表2 國家標(biāo)準(zhǔn)中污泥處理后剩余固相的其他污染物限值
表3 地方標(biāo)準(zhǔn)中含油污泥處理后剩余固相的其他污染物限值1)
(1) 污染控制指標(biāo)及限值不一致,部分指標(biāo)空缺
含油量作為一項重要控制指標(biāo),不同標(biāo)準(zhǔn)中含油量的限值存在差異。國家和地方標(biāo)準(zhǔn)對污泥處理后剩余固相中重金屬類別及限值的要求差異較大,有的無汞、鉛等重金屬控制指標(biāo)及限值?,F(xiàn)有大部分含油污泥處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都未對除石油類外的其他有機污染物含量進行限制,且缺乏相關(guān)控制方法。
(2) 污染物表示方式不統(tǒng)一,增大管理難度
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)對于含油污泥處理后剩余固相中污染物的表示方法也有差異。如GB 18598—2019規(guī)定采用按照《固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法》(HJ/T 299—2007)制備的危險廢物浸出液中有害成分濃度作為允許填埋的廢物的控制指標(biāo),四川省的《油氣開采含油污泥綜合利用后剩余固相處置利用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(征求意見稿)》則采用污染物水浸液濃度作為含油污泥中污染物的控制指標(biāo),而其他標(biāo)準(zhǔn)以剩余固相中重金屬及其他污染物含量作為控制指標(biāo),容易給含油污泥處理技術(shù)的評價、選用和管理方面帶來一系列問題。
(3) 含油污泥中“油”的含義不相同,檢測方法不一致
現(xiàn)行各類標(biāo)準(zhǔn)中,分別將“油”稱為“石油類”“礦物油”“石油烴(C10~C40)”“石油烴總量”等。不僅“油”的定義不同,而且檢測方法(紅外分光光度法、紅外光譜法、紫外分光光度法、氣相色譜法等)和樣品預(yù)處理方法(超臨界萃取、正己烷或正己烷/丙酮萃取、硫酸/硝酸浸出等)也各不相同,其檢測結(jié)果自然也就千差萬別。對同樣一個含油污泥樣品,采用不同含油污泥處理管控標(biāo)準(zhǔn)來評價,就會給出不同的結(jié)果,最終得出不同甚至相反的結(jié)論,不利于客觀、公正、準(zhǔn)確地進行評價。
建議國家、石油及石化行業(yè)、地方政府盡快組織制定嚴(yán)格統(tǒng)一、有針對性的含油污泥處理后污染物控制標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)含油污泥處理后去向劃分不同的管控等級,統(tǒng)一污染物控制指標(biāo)、“油”的含義和污染物檢測方法。如去向為農(nóng)用、商用和油田內(nèi)部利用(通井路、墊井場等),污染物控制指標(biāo)不應(yīng)只是含油率,還應(yīng)包括鎘、汞、鉛、鉻、砷等重金屬和其他有機污染物(如苯并(a)芘等),避免主要污染因子遺漏,將含油污泥處理的環(huán)境風(fēng)險置于可控范圍內(nèi)。