鉆井固體廢棄物無害化處理裝置及處理方法
【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 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、方便帶出鉆肩、清洗井底、保護井壁和傳遞動力等。
[0003] 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肩、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。
[0004] 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。
[0005] 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】
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 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：
[0013] 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；
[0014] 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；
[0015] 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；
[0016] 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；
[0017] 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。
[0018] 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 % 〇
[0019] 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。
[0020] 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 幾種的秸桿組成。
[0021] 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。
[0022] 本發明實施例提出的上述處理裝置結構簡單，占用空間小，且操作方便，可在鉆井 現場就地處理固體廢棄物，然后直接排放，也可以集中堆放處理，用于回填土地。本發明實 施例的上述處理方法，其所采用的土壤中和調節劑磷酸和硫酸氫鉀是土壤友好型中和調節 劑，成本低，易獲得，可有效地中和固體廢棄物的強堿性，不產生二次污染，同時又可以增加 土壤中的磷和鉀，增強其肥力，是良好的有機肥料，有助于微生物的生長，提高后續降解污 染物的能力。本發明實施例的上述處理方法，其采用的自然土含有有機質高，生化能力強， 有利于促進微生物的降解作用，且自然土的比表面大，其中的腐殖酸大分子的基本結構是 芳環和脂環，環上連接有羥基、羧基、羰基、甲氧基、酚基、酮基等官能團，具有良好離子交換 和吸附作用，對固體廢棄物中可能產生的重金屬離子具有較強的吸附和抑制作用，可有效 抑制重金屬離子滲出。通過根據本發明實施例提出的上述處理裝置和處理方法，處理后的 固體廢棄物的成分接近地表層土質，可以直接耕種并且達到了國家排放標準。
【附圖說明】
[0023] 附圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。
[0024] 附圖2為本發明一個實施例的側面結構示意圖。
[0025] 圖中，1、反應器，2、攪拌裝置，3、槳葉，4、空心固定軸，5、通氣管道，6、曝氣機，7、進 液閥門，8、進氣閥門，9、出料口，10、出料手柄，11、底架，12、旋轉接頭。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合附圖對本發明實施例作進一步說明。
[0027] 圖1是根據本發明實施例的一種鉆井固體廢棄物處理裝置的結構示意圖，圖2為 圖1所示鉆井固體廢棄物處理裝置的側面結構示意圖。該處理裝置包括反應器1和攪拌裝 置2,所述攪拌裝置2的槳葉3位于反應器1內，所述槳葉3為設有小孔的空心結構；所述 槳葉3的頂端連接有與槳葉3連通的空心固定軸4,空心固定軸4通過通氣管道5連接曝氣 機6 ;所述空心固定軸4的上部設有進液閥門7,通氣管道5與空心固定軸4連接的一端設 有進氣閥門8。
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