國內(nèi)外含油污泥處理現(xiàn)狀與建議

任碩儀 管 碩 史 軍 王 勁

(1.中國石油國際勘探開發(fā)有限公司海外HSSE技術(shù)支持中心；2.中國石油國際勘探開發(fā)有限公司健康安全環(huán)保部；3.中石油煤層氣有限責任公司勘探開發(fā)事業(yè)部)

0 引 言

含油污泥是指在油田開采、石油煉制、運輸、使用、貯存等過程中產(chǎn)生的，或因事故、操作不當、設備陳舊、破損、腐蝕等原因造成原油、成品油“跑、冒、滴、漏”所產(chǎn)生的油、土、水等的混合物，其處理處置困難，是石油石化行業(yè)的主要污染物之一。含油污泥若不及時進行妥善處理，不但占用土地，還可能造成土壤酶活性降低、植被破壞、水體污染等，帶來相應環(huán)境風險和生態(tài)問題。隨著各國環(huán)保法律法規(guī)越發(fā)嚴格，對油氣行業(yè)環(huán)保工作帶來更大的挑戰(zhàn)。含油污泥的風險評價和污染土壤的修復，已成為環(huán)境領(lǐng)域研究的重要課題之一。本文通過分析含油污泥處理的現(xiàn)狀及其處理過程中所面臨的問題，從管理方面提出對策。

1 含油污泥的來源、危害及現(xiàn)狀

1.1 來 源

原油在開采和加工等過程中不可避免地產(chǎn)生含油污泥。常規(guī)油氣開發(fā)作業(yè)會產(chǎn)生含有含油巖屑、廢鉆井液等的常規(guī)含油污泥；在操作不規(guī)范的情況下，如未考慮原油回收、防滲不到位等，則會導致原油直接落地而產(chǎn)生落地油泥。在油氣集輸和煉油過程中產(chǎn)生的含油污泥主要來自油罐、沉降罐、隔油池等的浮渣、底泥以及污水處理過程中產(chǎn)生的剩余活性污泥(俗稱“三泥”)。此外，井噴、集輸管線或儲罐泄漏等事故狀態(tài)下因大量的原油或成品油泄漏也會產(chǎn)生含油污泥。

1.2 危 害

盡管含油污泥的產(chǎn)生方式不同、特性不同，但是其所含的石油、鹽及重金屬離子等都將對環(huán)境產(chǎn)生危害。主要表現(xiàn)為：①含油污泥所含的易揮發(fā)組分進入空氣，影響大氣環(huán)境質(zhì)量。②石油污染物通過直接或間接方式進入土壤，影響土壤的理化性質(zhì)和土壤功能。如果污染物在進入地表土壤前已經(jīng)被固體物質(zhì)所吸附或夾帶(如含油巖屑)，在進入環(huán)境時，其污染范圍和嚴重程度主要取決于含油固體的擴散特性。對于落地原油而言，其首先在重力作用下發(fā)生沿土壤深度方向的遷移，并在毛細力作用下發(fā)生平面擴散。由于含油污泥所含污染物黏度大，黏滯性強，在短時間內(nèi)會形成小范圍、高濃度的污染。當石油濃度遠超過土壤顆粒的吸附量時，過多的石油存在于土壤空隙中，經(jīng)雨水沖刷后一部分石油會在入滲水流的作用下加快入滲速度，可能會對地下水造成污染，同時在地下水中進行水平擴散，進一步擴大污染范圍；一部分將隨徑流泥沙進入地表徑流，造成水中的COD和石油類物質(zhì)超標。③含油污泥中含有大量的環(huán)烷烴、烷烴、芳香烴、烯烴等化合物，同時還含有苯系物、酚類、蒽、芘等有毒物質(zhì)，這些毒性物質(zhì)可以被魚類、貝類等富集，通過食物鏈危害人體健康。

1.3 現(xiàn) 狀

據(jù)統(tǒng)計，全世界每年約有800萬t石油污染物進入環(huán)境[1]，其中石油管道和地上/下的儲罐泄漏是導致石油污染土壤最主要的途徑。根據(jù)美國國家環(huán)保局(EPA)數(shù)據(jù)，截至目前，美國現(xiàn)有242萬個地下儲罐(其中在用儲罐55萬個)，累計發(fā)生儲罐泄漏超過54萬次，2018年發(fā)生泄漏5 654次[2]。歐洲清潔空氣和水資源保護組織(CONCAWE)公布，1971—2016年共發(fā)生泄漏事件741次，損失近8萬m3石油，污染了120萬m2的土地，平均每年污染土地約2.8萬m2。我國勘探開發(fā)的油氣田和油氣藏已有400多個，油田區(qū)工作范圍近20萬km2，同樣面臨著嚴峻的石油污染土壤問題[3]。此外，加油站和地下儲罐發(fā)生泄漏事故，也將造成不良影響[4]。2015年全國土壤污染調(diào)查公報顯示，調(diào)查的13個采油區(qū)的494個土壤點位中，超標點位占23.6%，主要污染物為石油烴和多環(huán)芳烴[5]。目前，國內(nèi)油田多進入開發(fā)中后期，采出液綜合含水率在85%以上，采出液中攜帶的固體顆粒物增多，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含油污泥量也隨之增加。同時，原油加工規(guī)模不斷擴大，進口原油量增加，油質(zhì)較差，加工過程中產(chǎn)生的含油污泥量也呈增長趨勢。

2 含油污泥的處理要求

各國各地區(qū)在含油污泥的處理處置方面沒有統(tǒng)一的標準，含油污泥的安全處置主要依賴于當?shù)卣?。歐美等發(fā)達國家在含油污泥處理方面的研究起步較早，目前已形成了相對成熟的處理處置技術(shù)和配套控制標準。美國出臺了《資源保護和回收法令》與《危險和固體廢物修正案》，并明確了《TPH指導準則》《美國溢油清潔度等級的指導原則》《石油和天然氣勘探和生產(chǎn)廢料聯(lián)邦危險廢物豁免條例》。同時，各州也根據(jù)實施情況規(guī)定了污染土壤的含油量及相應的處理方法。美國要求小于2%的總石油烴含量(TPH)是自然黏土填埋能夠接受的標準，特殊情況下允許更高TPH的原油廢物進入填埋場。加利福尼亞州允許TPH 5%的固體廢物用于鋪路。加拿大制定了《關(guān)于上游石油工業(yè)油田廢物管理要求》《Sask土地填埋指導準則》。不同州和省的填埋場有不同的TPH標準，對于沒有濾出液收集和處理系統(tǒng)的填埋場，其TPH標準為2%～3%。此外，Alberta能源利用委員會提出利用原油污染的砂土筑路的大綱性政策，要求TPH必須小于2%～5%。歐盟國家的含油污泥管理遵循其危險廢物管理體系，并于1999年出臺固體廢物填埋法令(2006年起實施)，要求所有歐洲國家用于土地填埋的固體廢物中的有機物含量必須逐年遞減，且嚴禁填埋有機物含量大于5%的污泥；對于污泥農(nóng)用也提出了嚴格的有機物和重金屬等指標要求，以保證土壤安全。此外，瑞士則強制執(zhí)行污泥的熱處理方法；法國要求對于降水量較高、屬于濕地的地區(qū)，土壤中含油小于5 000 mg/kg(0.5%)，旱地土壤含油小于20 000 mg/kg(2.0%)；丹麥要求包括落地含油污泥在內(nèi)的所有含油廢物均需集中收集處理，土壤中油含量應小于0.1%；荷蘭針對當?shù)氐牡乩憝h(huán)境與社會特點，要求土壤中油含量小于10 mg/L，是目前世界上最嚴格的標準[6]。我國將“石油開采和煉制產(chǎn)生的油泥和油腳”列入《國家危險廢物名錄》(2016年)進行管理，并于2018年開始對危險廢物征收環(huán)境保護稅。同年還發(fā)布了GB 15618—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 農(nóng)用地土壤污染風險管控標準(試行)》和GB 36600—2018《土壤環(huán)境質(zhì)量 建設用地土壤污染風險管控標準(試行)》兩項國標，后者對石油烴類污染物的風險和管制限值進行了規(guī)定：中小學用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地和社會福利設施用地以及公園綠地等第一類用地的石油烴含量小于5 000 mg/kg，工業(yè)用地、倉儲用地、商業(yè)服務設施用地、道路交通設施用地、公共設施用地、廣場用地等二類用地的石油烴含量小于9 000 mg/kg。

3 面臨的主要問題與挑戰(zhàn)

3.1 歷史遺留的含油污泥數(shù)量大

過去，油田在作業(yè)過程中會有部分落地原油遺留在井場，經(jīng)回收后，可能仍有一些原油灑落在井場。稠油區(qū)及邊遠地區(qū)的油田，長期作業(yè)造成的落地原油回收更困難。部分油田油井周圍100 m范圍內(nèi)所采集的土樣中，都有不同程度的石油污染。有的油田長期堆存未經(jīng)處理的含油污泥等[7-8]。國外部分油田的落地含油污泥堆放量同樣驚人，含油泥漿坑很難處理。這類含油污泥堆放數(shù)量大、存放時間長、污染面積大、處理難度大，普遍面臨較大的環(huán)保合規(guī)風險。

3.2 部分含油污泥處理難度較大

當前，各國已經(jīng)高度重視含油污泥問題并開展了大量的研究。研究主要關(guān)注受石油污染土壤、有機物及環(huán)境影響分析和評估，土壤石油污染的修復技術(shù)，以及石油污染地上危害和地下微生物的宏觀和微觀統(tǒng)籌等[9]。含油污泥種類繁多、性質(zhì)復雜，相應的處理技術(shù)和設備也呈現(xiàn)多元化趨勢，主要的含油污泥處理工藝包括物理法(溶劑萃取、固化、超聲等)、化學法(化學熱洗、化學氧化等)、物理化學法(焚燒或摻燒、調(diào)剖回注等)和生物修復法(土壤蒸汽浸提、土壤耕作、生物反應器、植物修復)等，同時這些修復方法又分為原位修復和異位修復。但是這些方法在應用過程中，除了會受到含油污泥自身特性的影響(如落地油泥、含油巖屑、油罐底泥、生化污泥等的含油率、含水率、含鹽量、重金屬濃度以及砂石等組分存在較大差異)，導致可選擇的處理方法非常有限；此外，還會受到所在國和地區(qū)的許可，以及處理標準、處理量與時限、社會依托、自然環(huán)境、地質(zhì)條件、人力資源等方面的限制，導致部分場地的含油污泥處理難度較大。

3.3 國內(nèi)含油污泥處理標準不明確

我國出臺的《國家危險廢物名錄》(2016年)及其相關(guān)標準將含油污泥歸類為危險固體廢物，但沒有對含油污泥中的含油量提出量化指標。按照危廢管理規(guī)定，含油污泥處理過程中產(chǎn)生的殘渣、灰渣等仍屬于危險廢物。雖然在《危險廢物鑒別標準通則》中規(guī)定了滿足一定條件的危險廢物在混合和處理后，可不按照危險廢物進行管理，但是由于含油固廢被認定具有毒性和易燃性，所以不在豁免范圍中。因此多數(shù)企業(yè)選擇焚燒法處理處置含油污泥，不僅造成資源浪費，處置不當還會產(chǎn)生新的污染。如果采用其他處理方法則缺乏配套的處理標準。一些企業(yè)以1985年實施的GB 4284—84《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》作為含油污泥的處理標準(礦物油≤3 000 mg/kg干污泥)，但此標準只適用于城鎮(zhèn)污水處理廠污泥在耕地、園地和牧草地時的污染控制，不適于工業(yè)污泥的污染控制。

3.4 國外含油污泥問題復雜

隨著低碳經(jīng)濟、綠色發(fā)展、清潔能源成為世人共識，各國環(huán)境保護法律法規(guī)日趨嚴格，環(huán)保監(jiān)管力度持續(xù)加強，處罰力度不斷加大，民眾環(huán)保意識顯著增強，對環(huán)境事件也愈發(fā)敏感，導致海外項目的環(huán)境合規(guī)性風險不斷增加。當前，多數(shù)國家對環(huán)境管理有明確的合規(guī)性要求，其中既包括加拿大、澳大利亞等發(fā)達國家，也包括尼日爾、南蘇丹等極度不發(fā)達國家，并且不同國家之間的差異較大。同時，各國的法律法規(guī)普遍呈現(xiàn)出不斷收緊、更新頻繁、環(huán)保監(jiān)管力度日益加強的趨勢，越來越多的國家出現(xiàn)了環(huán)保政治化的苗頭。例如哈薩克斯坦的環(huán)保法，在近十年數(shù)次修訂，并計劃在2019年再次修訂。對于外國投資者而言，掌握具體的修訂信息往往較為滯后，適應調(diào)整的窗口期也較短，企業(yè)比較被動。部分海外項目在收購前未做環(huán)境盡職調(diào)查，歷史遺留廢物未進行認真排查或合規(guī)處置，環(huán)保投入不足，導致面臨較大的合規(guī)風險。此外，海外油氣項目還存在合作伙伴掣肘、合同類型和條款差異、合資項目股權(quán)差異等問題。因此，國外含油污泥處理從污泥體積估算、處理標準確定、處理方案設計、處理資質(zhì)與排放許可、處理設備與操作人員引入和管理等方面，均可能面臨一系列問題。

4 對策與建議

4.1 含油污泥資源化

含油污泥的含油率約為10%～60%，根據(jù)我國HJ 607—2011《廢礦物油回收利用污染控制技術(shù)規(guī)范》有關(guān)廢礦物油收集、運輸、儲運、利用和處置過程中的污染控制技術(shù)及環(huán)境管理要求：含油率大于5%的含油污泥、油泥砂應進行再生利用；油泥砂經(jīng)油砂分離后含油率應小于2%；含油巖屑經(jīng)油屑分離后含油率應小于5%。因此資源化是含油污泥處理的必然趨勢。此外，黑龍江省地方標準DB23/T 1413—2010《油田含油污泥綜合利用污染控制標準》更是明確了含油污泥處理處置后可用于農(nóng)用、鋪設油田井場和通井道路，并制定了相應的污染控制指標。因此，在當?shù)胤煞ㄒ?guī)允許的條件下，應將含油污泥處理作為原油生產(chǎn)過程中的一個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)含油污泥資源化。

4.2 歷史含油污泥減量化

快速減量化是規(guī)避未來產(chǎn)生新的法律風險的關(guān)鍵之一。對于現(xiàn)場已經(jīng)堆放了大量含油污泥的企業(yè)，應及時清理、回收井場的落地油，管線“跑、冒、滴、漏”產(chǎn)生的落地含油污泥，集輸站和中心處理站的含油污泥等。應盡快對堆放的含油污泥進行處理或讓承包商拉走，避免其被雨水沖刷，擴大污染范圍。對于未啟動含油污泥處理的企業(yè)，應盡快摸清污染數(shù)量、分布、油品特征、土壤和地下水性質(zhì)等，制定含油污泥的整改計劃并積極落實整改措施。在考慮自建處理廠之前，還應做好場地調(diào)研，摸清自建場地的法律風險，如處理資質(zhì)、排放許可、排放稅和處理后污染物的去向等問題。委托承包商處理時要特別注意跟蹤承包商的處理結(jié)果是否達到要求并跟蹤污染物的去向。新合同簽訂時應明確雙方責任，要求承包商提供政府對最終處理效果的認可文件，同時明確排放稅或環(huán)保稅的繳納責任。

4.3 新增含油污泥減量化

規(guī)范作業(yè)流程、加強預防性維護是從根本上解決大量落地含油污泥產(chǎn)生的措施。油氣生產(chǎn)企業(yè)應執(zhí)行嚴格的作業(yè)管理程序，尤其要加強承包商作業(yè)的環(huán)境管理工作，要求生產(chǎn)、作業(yè)，特別是清罐環(huán)節(jié)盡量不產(chǎn)生落地油，一旦產(chǎn)生須馬上清理。對鉆、修井作業(yè)設備設施、罐區(qū)、暫存池、油泥池等做好防滲措施，作業(yè)配備污油回收罐，防止原油落地。對員工進行環(huán)保意識教育和培訓，養(yǎng)成良好的作業(yè)習慣。此外，對老舊設施與腐蝕嚴重的管線制定更換計劃，加強運維管理，從根本上解決“跑、冒、滴、漏”的問題。

4.4 加強合規(guī)管理

面對各國環(huán)保法律法規(guī)趨嚴的形勢，各企業(yè)應注重環(huán)境合規(guī)管理，在并購、進入新項目之前，開展環(huán)境盡職調(diào)查工作，厘清土壤和地下水污染的歷史責任。項目運行中，嚴格落實屬地責任，加強對承包商的源頭與過程監(jiān)控，遏制承包商環(huán)境違規(guī)事件。一方面要嚴格考核，強化承包商監(jiān)督管理機制；另一方面應建立健全正向激勵政策，提高承包商對環(huán)境保護的主觀能動性。與此同時，企業(yè)還應做好油田現(xiàn)場土壤、地下水、廢水等的監(jiān)測工作和環(huán)保承包商污染物處理處置的跟蹤工作，保存好監(jiān)測數(shù)據(jù)和記錄作為環(huán)境維權(quán)的重要證據(jù)。此外，作為合規(guī)管理的重要部分，應認真分析與政府簽訂的合同、協(xié)議中的環(huán)保責任，梳理法律法規(guī)和許可要求，厘清企業(yè)的環(huán)保責任和義務；配備合格的環(huán)境管理人員，專門負責合規(guī)性管理和環(huán)境隱患治理工作；強化合規(guī)性評價和HSE內(nèi)審，將合同中的環(huán)保條款、環(huán)評報告和環(huán)境管理計劃等的環(huán)境管理要求作為重要依據(jù)進行評價與審核，確保在項目的設計、施工和運行等全周期內(nèi)滿足合規(guī)要求。