《含油污泥处置利用控制标准》编制说明

《含油污泥处置利用控制标准》编制说明一、工作简况我省长庆油田、延长石油等油气田生产单位和炼化企业在中国石化工业的发展中发挥了巨大的作用，但随着油田的迅速发展和炼化企业的持续增产，资源的短缺、环境污染的问题越来越突出，石油与环境、石油与资源的综合利用矛盾越来越引起人们的关注。近几年，随着陕北油气田不断发展壮大，2014年油气产量已经达到了6500万吨以上，石油炼制达到1500万吨以上，在石油和炼化生产过程中产生的各类含油污泥如大罐沉降污泥、落地油泥、污水处理过程产生的含油污泥等，总量达到了50万吨以上。这些污泥组成性质复杂、稳定性高、处理难度大、处理费用高，其中所含的有机物含量高、难降解物质含量高，若处理不当，不仅严重污染环境，而且极大浪费了有限的石油资源。尤其是陕北地处干旱、缺水地区，生态环境脆弱，含油污泥带来的环境污染问题更加严重。陕西省是拥有全国唯一的国家级能源化工基地，即陕北能源化工基地，辖榆林、延安两市，面积8万km2。陕北能源基地的健康、可持续发展将直接影响到陕北、陕西乃至全国经济社会的协调、可持续发展。然而，能源的开采和石化工业的发展却给陕北脆弱的生态环境带来潜在的威胁。从工业结构来看，陕北主要以能源开采和石化产业为主，危险废物也主要来自于石油开采和炼制行业。陕北地区产生量最多的危险废物为含油污泥，约占陕北地区危险废物年产生总量的67.1%。但由于缺乏利用和处置技术规范，使得不少企业在进行此类危险废物的回收利用和处置过程中，技术落后、管理不当，引起了不少环境污染事件。随着国家环保政策的不断深化，国内各主要石油生产及石油化工企业、大专院校等研究部门均加强了含油污泥处理技术研究与应用，已开发出多种含油污泥处理方法及工艺，提出多种含油污泥处理综合利用途径，目前我省含油污泥经处理后主要用于烧结制砖。目前国家仅有《危险废物填埋污染控制标准》GB18598-2001和《农用污泥中污染物控制标准》GB4284-1984，及黑龙江省《油田含油污泥综合利用污染控制标准》DB23/T1413-2010与本标准相关。但是《危险废物填埋污染控制标准》和《农用污泥中污染物控制标准》仅限于污泥处理后填埋和农用，黑龙江省《油田含油污泥综合利用污染控制标准》在填埋和农用基础上增加了铺设油田井场和通井路，仍无法满足我省含油污泥处理后再利用要求。为了加强和规范我省含油污泥的回收利用和处置的环境管理，填补此类危险废物综合利用和处理处置技术及污染控制标准的空白，使得我省危险废物的处理处置符合“减量化、再使用、再循环”的循环经济行为准则，防止二次污染，制定本标准意义重大。陕西省固体废物管理中心和陕西延长石油（集团）有限责任公司相关科技工作人员自2009年就致力于含油污泥处理技术研究工作，在前期研究基础上，为了含油污泥无害化处理与资源化利用工作的规范化，保护环境，根据陕西省质量技术监督局《关于下达2015年第一批地方标准制修订项目计划的通知》（陕质监标〔2015〕8号）要求，特制定《含油污泥处置利用控制标准》，本标准项目符合《中共陕西省委、陕西省人民政府关于加快关中统筹科技资源改革率先构建新型区域的决定》中“推进企业成为技术创新主体，实现创新驱动、内生发展”的要求；属于能源化工领域中环境污染优先主题，有利于环境保护相关人才培养，形成具有自主知识产权的集成创新技术，实现含油污泥的无害化处理与资源化利用，减少因含油污泥产生的生态系统退化加剧问题，保护环境，开创油气生产与节约并重新局面，为石油和炼化企业发展循环经济提供有力的技术支撑。同时，本标准将对陕西省含油污泥处理与利用技术研究起到重要指导作用，并提供技术保障，对于我省形成拥有自主知识产权的专利技术和含油污泥特色处置技术起到积极地推动作用。本标准制订任务下达后，陕西省固体废物管理中心和陕西延长石油（集团）有限责任公司积极组织，成立标准编写领导小组，明确标准编写任务。陕西省固体废物管理中心和陕西延长石油（集团）有限责任公司标准编制组在调研了省内外含油污泥处理情况和相关科研院校研究的基础上，开始起草标准。各编写人员就标准内容进行了认真讨论，并邀请相关领导和知名专家提供建设性的意见和建议。而后，我们就标准起草中的意见和建议，分析比对，借鉴其他地方标准经验、查阅资料，向省内外研发、生产单位一线技术人员了解现状，确定标准草案，经多次修改完善形成标准征求意见稿。标准起草小组成员为杨志刚、宋东刚、魏彦林、张蓉、刘立、王瑶、李辉、司小明、荆维、白昭、郭耀宏、成靓、昌小颖、张鼎昌、陈尹慧、宋勃、彭鸽、张凡、王晓东、张煜等16人，杨志刚、宋东刚同志为项目负责人，主要负责标准的技术分析、标准起草、意见汇总和标准修改；其他同志负责资料收集、数据分析、校对及标准格式校核。辽宁华孚环境工程股份有限公司参与本标准制定，并予以大力支持。本标准具体制订工作从2015年5月开始，2015年9月完成征求意见稿。工作简要过程如下：1、调研省内外含油污泥处理技术、现状、管理情况，以及相关国家、行业标准的应用、发展情况（2015年5月11日~7月4日）编写组分别对省内延长石油和长庆油田，以及大庆油田等单位含油污泥处理现状进行了调研；针对本标准的制订，结合相关资料数据及现场实际应用情况，对相关国家、行业标准和地方标准进行了调研，最终完成基础资料的收集。2、编写标准工作组讨论稿（2015年7月6日~9月8日）根据调研情况，并征求多方面专家意见，确定标准相关编制内容，完成了标准工作组讨论稿的编写。在标准修订负责单位内部征求意见，修改完善本标准工作组讨论稿。3、编写标准征求意见稿（2015年9月9日~9月26日）2015年9月17日和24日，陕西省固体废物管理中心在西安主持召开了《含油污泥处置利用控制标准（讨论稿）》征求意见座谈会，标准起草单位（陕西省固体废物管理中心、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院）的代表以及特邀省内污泥处置单位的代表参加了会议。会议听取了标准编制单位对标准主要内容的汇报以及参会单位对标准中涉及的主要污染控制指标的征求意见，经过充分讨论和认真评议，同意通过对该标准的审查，根据会议意见，对标准做了完善性修改，形成了标准的征求意见终稿。4、编写标准送审稿（2015年10月14日~11月11日）2015年10月14日至10月22日，陕西省环保厅将标准征求意见稿挂于网上，并向省环保厅环境影响评价处、陕西环保产业集团、志丹县巨森节能减排有限责任公司等26家单位征求意见，根据征求的意见进行取舍，共收集29项意见，其中采纳16项，未采纳13项，最终形成标准送审稿。二、标准编制原则和确定标准主要内容本标准根据标准化工作导则GB1.1-2009编写规定进行编写，符合以下原则：1、科学合理，技术先进，积极借鉴、采用国内外先进技术方法、标准；2、目的明确，有利于促进含油污泥处理技术进步，提高科研水平；3、经济适用，有利于合理利用含油污泥资源，提高经济效益；4、安全可靠，可操作性强，符合各方利益要求；5、符合国家的政策，贯彻国家的法律法规。本标准征求意见稿内容共6章，第1章规定了标准的适用范围；第2章为本标准的规范性引用文件；第3章为有关术语和定义；第4章为技术要求；第5章为检测；第6章为判定规则。本标准考虑到目前省内主要含油污泥处理方法，并结合现场含油污泥处置的实际特点，确定了本标准的主要内容，含油污泥处理后用于铺设油田井场、高等级公路和用作工业生产原料或燃料。本标准制定过程中引用的主要标准见表1。表1参照标准序号标准号标准内容1GB/T260石油产品水分测定法2GB5101烧结普通砖3GB13544烧结多孔砖和多孔砌块4GB13545烧结空心砖和空心砌块5GB16297大气污染物综合排放标准6GB/T15555.12固体废物腐蚀性测定玻璃电极法7CJ/T221城市污水处理厂污泥检验方法8DB61/224黄河流域（陕西段）污水综合排放标准本标准涉及的实验检测内容及方法如下：①本标准涉及检测内容本标准涉及检测内容包括:处理后含油污泥的pH值、石油类含量和含水率。②本标准涉及检测内容的实验测试方法含油污泥的pH值按照GB/T15555.12采用玻璃电极法进行测定。含油污泥的石油类含量按照CJ/T221采用红外光度法进行测定。关于石油类的测定现行标准中有《CJ/T221城市污水处理厂污泥检验方法》中“城市污泥矿物油的测定红外分光光度法”、《GB/T16488-1996水质石油类和动植物油的测定红外光度法》和《油田含油污泥综合利用污染控制标准》（DB23/T1413-2010）中〃附录A油田含油污泥石油类的测定红外光度法”，其中CJ/T221和GB/T16488关于石油类的测定方法相同，且CJ/T221中有明确的污泥中含油量的计算方法。含油污泥的出厂含水率按照GB/T260中水分测定法进行测定。对含油污泥重金属和含油量进行测试，分析结果见表2。从表2数据可以看出，含油污泥中的主要重金属污染物与GB15618-1995土壤环境质量标准比较，除镉外均达到三级标准，另外，本标准处理后含油污泥不用于农用，铺设油田井场、高等级公路和用作工业生产原料或燃料不涉及重金属指标，污泥中主要污染物是矿物油。表2含油污泥污染物分析分析项目（mg/kg）测定值GB15618-1995土壤环境质量标准一级二级二级pH<6.5pH=6.5-7.5pH>7.5镉（Cd）0〜50.20.30.30.61.0汞（Hg）0.01~0.20.150.30.51.01.5铅（Pb）10-3035250300350500铬（Cr）0~19090200250300砷（As）5~101540302540铜（Cu）20-903550100100400锌（Zn）30~350100200250300500镍（Ni）20-6040405060200矿物油>1X106/////三、试验验证1、含油污泥处理后用于铺设油田井场、高等级公路（1）pH值经查阅相关资料，陕西省的土壤pH值一般大于6，陕北定边等地区土壤pH值甚至接近9，考虑到含油污泥处理后用于铺设油田井场、通井路主要在陕北地区，因此将其pH值定为6-9。（2）石油类含量按JTGD30《公路路基设计规范》填方路基对填料的要求，作为路基土方的技术指标为有机质含量45%。目前，国家和行业对油田通井路土方和垫井场土方的要求尚无明确的规定。国际上，美国要求小于2%的总石油烃含量是自然粘土填埋能够接受的标准，加利福尼亚州允许含油量高达5%的固体废物用于铺路。加拿大规定原油污染的土壤在被送入工业垃圾填埋场前，填埋场为自然粘土防护层，含油量要求小于2%，关于用原油污染的砂土来筑路的大纲性政策要求含油污泥用于筑路或在油区进行排放时，含油量最大允许浓度为2%-5%，其中比较特殊的情况是，规定当油泥密度大于0.95g/cm3时，用于铺设路面时石油烃应不小于5%。欧盟国家的含油污泥管理遵循其危险废物管理体系的规定，从危害特性和石油烃含量两个方面制定相关的污染控制标准和不同程度的管理措施，如法国对于降水量较高的湿润地区要求土壤中石油烃应小于0.5%，而对于旱地则规定小于2%即可。我国黑龙江地方标准规定油田井场、通井路用含油污泥含油量42%。有研究结果表明，原油在土壤中的迁移速度慢，且土壤中的细菌对原油具有不同程度的降解作用，对地下水质量影响较小。另外，处理后含油污泥中的石油类主要为胶质和沥青质，分子量较大，粘度较大，比普通原油中的石油类在土壤中的迁移能力要弱，影响地下水质量的几率更低。《建筑用地土壤环境质量标准（二次征求意见）》中住宅类用地土壤中石油总烃含量设为11353mg/kg、工业类用地土壤中石油类指标分类越来越细、控制越来越严格；陕西省油气区多属干旱缺水地区，生态环境较为脆弱，为了保护环境，含油污泥经处置后用于铺设油田井场和高等级公路，确定其含油量410000mg/kg，并且在含油污泥采用热解吸、焚烧等方法进行处理完全能够使含油量降至10mg/g以下，技术可行。（3）含水率目前，陕西省内含油污泥处理主要采用热洗法、热解吸法和焚烧法，含油污泥经热解吸法和焚烧法处理后含水率可降至10%以下，占主导地位的热洗法处理后含油污泥含水率大于65%，经风干后含水率可降至40%以下。JTGD30《公路路基设计规范》要求液限大于50%不得直接作为路堤填料,当含油污泥含水率将至40%时，其具有一定强度，可以作为铺路材料使用。2、含油污泥处理后用作工业生产原料或燃料含油污泥处理后用作工业生产原料或燃料使用，目前省内含油污泥处理后主要用于烧结制砖。(1)pH值经查阅相关资料，陕西省的土壤pH值一般大于6，陕北定边等地区土壤pH值甚至接近9，含油污泥处理后用于烧结制砖系与当地粘土混合，同时参考GB/T25031-2010《城镇污水处理厂污泥处置制砖用泥质》中规定pH值可放宽到10，因此将其pH值定为6-10。（2）石油类含量在传统制砖原料中加入一定比例的含油污泥，可利用烃类的燃烧热值节约能量。含油污泥的固体颗粒成分主要是石英、长石、伊利石、蒙托石、高岭石和方解石等，可用于制砖，但其含油量对烧结制砖质量产生一定影响。实验表明，在粘土中加入10%不同含油量的含油污泥进行烧砖，当含油量从1%增加到7%时，烧出砖经检测均合格，测试结果见表3。表3含油污泥制砖测试结果序号指标名称标准要求1%油泥2%油泥5%油泥1尺寸允许偏差/mm±2.50.90.71.12两条面高度差/mm<43233弯曲/mm<43334杂质凸出高度/mm<43335缺棱掉角的三个破坏尺寸/mm<3072096强度等级/MPafmin>7.512.1910.3114.21含油污泥制砖均未出现严重泛霜现象，并且抗防风化现象良好。另外，顺宁镇建材厂采用含油量5%-10%的含油污泥与粘土1:3-1:4混合烧砖，成品砖质量合格，分析主要原因是该厂制砖用粘土含沙量较高，添加含油污泥有助于增加粘土含量，提高胶结性。HJ607-2011《废矿物油回收利用污染控制技术规范》中规定原油和天然气开采生产油泥沙经油砂分离后含油量应小于2%。综上所述，为保证含油污泥处理后用作工业生产原料或燃料的安全性，保护环境，确定含油量W20mg/g。③含水率含油污泥处理后用作工业生产原料或燃料，其含水率主要考虑其堆放和运输时的安全性和环保性，当污泥含水率降至60%以下时，其呈胶体状态，不流淌，便于出厂运输。3、热洗法、热解吸法处理含油污泥（1）热洗法处理含油