Сладж — осадок, ил, шлам в промышленности¶

Сладж (от англ. sludge — ил, грязь, шлам) — термин, обозначающий вязкий осадочный продукт, образующийся при различных технологических, природных и биологических процессах. В зависимости от отрасли сладжем называют осадок нефтепереработки, ил очистных сооружений, шлам буровых растворов, отходы металлургического производства или вязкий осадок в системах водоснабжения. Общие признаки сладжа — полужидкая или пастообразная консистенция, высокое содержание влаги и сложный, зачастую загрязнённый состав.

¶Нефтяной сладж

Наиболее широкое распространение термин получил в нефтегазовой отрасли. Нефтяной сладж — это вязкая полутвёрдая или жидкая фаза, накапливающаяся в резервуарах для хранения нефти, трубопроводах, сепараторах и технологическом оборудовании нефтеперерабатывающих заводов. Он образуется из тяжёлых фракций нефти, воды, механических примесей, солей, песка и продуктов коррозии.

Состав сладжа существенно варьируется: помимо воды и механических включений, в нём присутствуют асфальтены, смолы, нафтеновые кислоты, сернистые и азотистые соединения, тяжёлые металлы. Плотность сладжа обычно близка к плотности воды, вязкость может достигать значений, затрудняющих перекачку насосным оборудованием.

Основные источники образования нефтяного сладжа:

• донные отложения в резервуарах хранения сырой нефти и нефтепродуктов;
• осадок в товарных и промысловых трубопроводах;
• шлам из сепараторов и установок подготовки нефти;
• отходы очистки нефтепродуктов от воды и механических примесей.

Объёмы накопления сладжа на российских предприятиях оцениваются миллионами тонн ежегодно. Утилизация и переработка сладжа — актуальная экологическая и экономическая задача отрасли. Основные направления переработки включают термическую обработку с восстановлением углеводородной составляющей, обезвоживание, сепарацию и использование в качестве топлива на цементных и металлургических производствах.

¶Буровой сладж

В бурении нефтяных и газовых скважин сладжем называют шлам — отработанный буровой раствор, загрязнённый частицами породы, циркулирующий в стволе скважины. После очистки на виброситах и в шламовых ямах буровой шлам содержит барит, глинистые частицы, химические добавки, использованные для регулирования плотности и реологических свойств раствора.

Буровой сладж относится к I—II классу опасности в зависимости от состава добавок. Захоронение шлама регулируется российскими экологическими нормативами; на современных площадках применяются системы замкнутого цикла очистки бурового раствора, минимизирующие объём отходов.

¶Осадок очистных сооружений

В коммунальном водоснабжении сладжем (или илом) называют биологически активный осадок, образующийся в аэротенках и отстойниках станций очистки сточных вод. Этот осадок состоит из бактериальных колоний, простейших, органических и минеральных частиц. Активный ил играет ключевую роль в процессе биологической очистки: микроорганизмы разлагают органические загрязнения сточных вод.

После обезвоживания активный ил превращается в так называемый «утилизированный» или «обезвоженный сладж», который подвергается компостированию, сжиганию или захоронению на полигонах. В России переработка осадка сточных вод регулируется санитарными нормами; объёмы ежегодного образования осадка на крупных очистных сооружениях составляют десятки тысяч кубических метров.

¶Металлургический и промышленный сладж

В металлургии сладжем называют вязкие шламовые отходы, образующиеся при мокрой газоочистке, прокате металла, гальванических производствах. Такие сладжи могут содержать тяжёлые металлы, цианидные и кислотные соединения, что определяет их повышенную опасность и требует специальных методов обезвреживания — цементирования, стабилизации, термической переработки.

В пищевой промышленности сладжем называют осадок, образующийся при фильтрации и осветлении соков, вин, пивоварении. В целлюлозно-бумажной промышленности — концентрат сточных вод целлюлозных производств, пригодный после обезвоживания к сжиганию.

¶Экологические аспекты

Сладж любого происхождения потенциально опасен для окружающей среды: высокое содержание влаги затрудняет транспортировку, а токсичные компоненты (тяжёлые металлы, нефтепродукты, соли) могут загрязнять почву и грунтовые воды при ненадлежащем хранении. В Российской Федерации обращение с промышленными сладжами регулируется Федеральным законом «Об отходах производства и потребления», классификацией опасности отходов и санитарными правилами размещения шламовых и иловых полей.

Основные направления решения проблемы — снижение образования сладжа на источнике, внедрение замкнутых технологических циклов, регенерация полезных компонентов и использование обезвоженного сладжа в качестве вторичного сырья или топлива.

¶Источники

• ГОСТ Р 56159-2014 «Нефть и нефтепродукты. Термины и определения»
• Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» (№ 89-ФЗ)
• Справочник «Нефтегазовые отходы: обращение и переработка»
• Сборник «Водоснабжение и водоотведение» (М.: Стройиздат)