鉆井巖屑處理處置技術(shù)

資源化利用技術(shù)

資源化利用技術(shù)是鉆井巖屑經(jīng)物化處理后加入其他凝膠材料、添加劑制成建材資源的一種處理方式。目前，鉆井巖屑制備的陶粒、免燒磚、燒結磚、混凝土、水泥在浸出液和抗壓強度上能滿(mǎn)足建材行業(yè)的相關(guān)標準，該技術(shù)產(chǎn)生了新的建材資源。在較低的溫度下，加入0%~6%油基巖屑制備水泥，配制的水泥具有良好的水化性能，抗壓強度也符合相關(guān)標準，用少量油基巖屑制備水泥熟料可有效降低油基巖屑的毒性，當油基巖屑添加量小于3%時(shí)，浸出液的重金屬離子符合EPA標準，重金屬離子的浸出濃度遠低于原油基巖屑廢物。

以不同比例油基巖屑與煤矸石混合煅燒，冷卻后得到的陶粒具有較好的物理性能，密度低，吸水率低，抗壓強度高，鉆屑中大部分重金屬都得到了有效的固化，有機有毒物質(zhì)被完全燃燒，有害元素的浸出量達到國家標準要求。資源化利用可以實(shí)現廢棄物的資源化利用，具有良好的應用前景，但相應的處理成本會(huì )增加。

熱脫附技術(shù)

熱脫附技術(shù)又稱(chēng)為熱解析技術(shù)，以物理反應為主，是當前發(fā)展較為成熟的含油鉆屑處理技術(shù)，用熱處理可以有效地降解有機污染物，減少廢物的總體積，并降低金屬和鹽的流動(dòng)性。熱脫附技術(shù)是采用熱處理使有機物從固相中分離出來(lái)，分為低溫熱脫附和高溫熱脫附。傳統熱脫附設備有回轉窯、螺旋式熱脫附、滾筒式熱脫附，近年來(lái)又誕生流化床式、遠紅外加熱脫附、微波加熱脫附和太陽(yáng)能加熱。

長(cháng)寧、威遠頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)國家示范區采用熱脫附技術(shù)，日處理量達到40t，處理后的油含量小于1%（w），油回收率達到95%以上。電磁加熱熱脫附處理白油基巖屑，熱脫附后含油率小于1%。熱脫附處理后殘渣含油率可小于0.3%、油回收率高于75%，已應用于四川、重慶、新疆等地區。熱脫附的周期短，加熱速度快，可回收大部分石油烴，但能耗較高。

穩定化/固化技術(shù)

穩定化/固化技術(shù)是將廢物封裝在具有高度完整性固體結構中，將污染物與環(huán)境隔開(kāi)，通過(guò)大量減少暴露于淋洗的表面積或將廢物隔離在不透水的封裝物內，限制污染物的遷移。泥和火山灰的組合是當今固化/穩定工業(yè)的選擇方法，常用的添加劑是水泥、粉煤灰、石灰、氧化鈣。以10%水泥，30%粉煤灰，2%氧化鈣，2%XC-I，3%XC-II固化劑對鉆井巖屑進(jìn)行固化處理，COD、pH、石油類(lèi)指標達到固體廢物排放標準。

以水泥作為固化劑，添加高爐渣固化15d后固體強度可達到10MPa以上，浸出液滿(mǎn)足地表水環(huán)境質(zhì)量V級要求。穩定化/固化的研究主要是對固化劑和固化工藝條件優(yōu)化研究，穩定固化的成本低，操作簡(jiǎn)單，但固化法不能根除污染物。

萃取技術(shù)

萃取技術(shù)是根據“相似相溶”原理，通過(guò)有機溶劑將鉆屑中的油類(lèi)物質(zhì)提取出來(lái)，通過(guò)減壓蒸餾回收萃取劑和有機物。超臨界流體萃取是近年來(lái)研究較多的一項新萃取技術(shù)，超臨界流體具有在特定溫度和壓力組合下使用特定溶劑提取特定化合物的能力，提取出來(lái)的碳氫化合物可以用于煉油廠(chǎng)，可以作為新的鉆井泥漿配方。采用超臨界CO2萃取方式處理含油鉆屑，在恒溫45℃，加入2%的非極性?huà)稁┦兔?，萃?h后，鉆屑含油量降至0.2%，超臨界CO2萃取后巖屑含油率低，回收后的基礎油相與添加油成分接近，萃取出的基礎油滿(mǎn)足二次配制鉆井液的要求。

Ma等采用超臨界二氧化碳萃取，在溫度為35℃、壓力為20MPa、萃取時(shí)間為60min的條件下，萃取效率可達98%，回收的碳氫化合物的性質(zhì)在提取過(guò)程中不會(huì )改變。萃取技術(shù)除油效率較高，萃取劑可回收，但會(huì )造成二次污染，對設備的要求較高。

生物修復技術(shù)

碳氫化合物的生物降解是一種成本效益高的技術(shù)，是石油烴的一種有效的修復方法，會(huì )引起石油化合物性質(zhì)和濃度的變化。生物降解被歸類(lèi)為最重要的工具，以消除毒性和去除不同環(huán)境中的碳氫化合物。生物修復技術(shù)去除鉆井巖屑中的污染物，分為生物刺激和生物強化兩種方式。

高效石油烴降解菌的篩選和降解優(yōu)化研究較多，堆肥是常見(jiàn)的鉆屑生物處理技術(shù)，鉆井巖屑與疏松劑、膨松劑按一定比例混合，再投加外源營(yíng)養元素提高原油降解率。膨松劑可提高好氧微生物降解石油類(lèi)污染物的有效性，營(yíng)養因素是油基巖屑生物堆肥過(guò)程中最重要的影響因素，油基巖屑與鋸末混合后加入外源營(yíng)養物質(zhì)，在微生物的作用下，堆肥處理90d，石油類(lèi)降解率達到87%。

假單胞菌屬、芽孢桿菌屬、不動(dòng)桿菌屬等微生物能夠將碳氫化合物轉化為能源和生物質(zhì)以及生物廢料副產(chǎn)品，許多微生物都有這種能力來(lái)清理和修復被碳氫化合物污染的地方，在許多文獻中均有報道。生物修復技術(shù)成本低、可徹底降解污染物，但處理周期較長(cháng)，受污染物的濃度和污染物類(lèi)型限制。