畢炎超
(中海油能源發展股份有限公司安全環保分公司 天津 300457)
固體廢物的收集和處置是海上油氣田生態環境保護工作的重點之一,海上油氣田在勘探、鉆井、工程建設、采油、油氣處理及輸送、海管施工、平臺維修及拆除等作業過程中,會產生大量的固體廢物,特點是數量巨大,種類較多,處置方式多樣,由于海上油氣田鉆井和生產設施投資強度大、空間十分緊湊、安全等級高等特點,固體廢物在海上發生泄漏后可能對海洋環境造成嚴重的影響,環境風險較大。通過對國家海上油氣田固體廢物管理現狀的簡要分析,結合國家海洋生態環境保護和固體廢物防治的政策,展望國家海上油氣田今后的固體廢物管理重點。
國家《固體廢物污染環境防治法》頒布于1994 年,歷經五次修訂,隨著國家經濟和社會的高速發展,固體廢物的產生量逐年增大,特別是工業固體廢物近年來呈快速增長態勢,處置壓力和管理難度與日俱增,國家大力推進生態文明建設,2020 年4 月,全國人大常委會審議通過了修訂后的《固體廢物污染環境防治法》,進一步明確了固體廢物污染環境防治堅持減量化、資源化和無害化原則,國家固體廢物的環境管理體系日臻完善。
為了防治固體廢物污染海洋環境,國家頒布的《海洋環境保護法》《防治船舶污染海洋環境管理條例》和《海洋石油勘探開發污染物排放濃度限制》等法規和標準中都包含了固體廢物污染海洋的防治條款,對海上油氣田產生的固體廢物分類、收集、排放和運輸等過程提出了明確的要求。
海上開采石油、天然氣通過海洋石油工程,建造各種海上平臺和儲油設施,按照功能用途主要分為鉆井平臺、生產平臺、FPSO、生活支持平臺和工程船等。海上鉆井平臺是主要用于鉆探的海上結構物,可分為移動式平臺和固定式平臺。
“十三五”期間,是國家海洋石油工業向更高目標邁進的關鍵時期,取得了令人矚目的成果,構建渤海、東海、南海西部、南海東部等四大海洋石油基地,建造鉆井平臺、生產平臺、陸上終端、FPSO 和工程船舶共計約400 個。2020 年國內油氣總產量再創歷史新高,突破6500 萬噸油當量,實現油氣銷售收入人民幣1396億元。
海上油氣田開發在勘探、鉆井、工程建設、采油、油氣處理及輸送、海管施工、平臺維修及拆除等作業過程中,會產生大量的固體廢物,按照固體廢物的屬性可以分為生活垃圾、一般工業固體廢物和危險廢物[1];按照產生環節和開采工藝可以分為鉆井廢棄物、船舶垃圾、平臺工業垃圾和生活垃圾,其中鉆井廢棄物的數量最大,占海上油氣田固體廢物總產生量的80%左右。
2.2.1 生活垃圾
作業人員在海上設施中宿舍、餐廳、廚房、辦公室及會議室等場所,生活和生活服務過程中的固體廢物,主要包括:餐廚垃圾、食品包裝物、果皮、飲料瓶、調料瓶、廢紙盒、廢紙、廢舊衣物等。
2.2.2 一般工業固體廢物
在海上油氣開采作業過程中產生的未被列入《國家危險廢物名錄》 或者根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法判定不具有危險特性的工業固體廢物,主要包括:廢金屬、廢零件、邊角料、包裝箱、包裝盒、包裝袋、非木材、電子廢棄物[2]。
2.2.3 危險廢物
海上油氣開采過程中產生的列入《國家危險廢物名錄》或者根據國家規定的危險廢物鑒別標準和鑒別方法認定的具有危險特性的廢物,主要包括HW08 廢礦物油與含廢礦物油廢物、HW09 油/水、烴/水混合物或乳化液、HW12 染料、涂料廢物、HW29 含汞廢物、HW31 含鉛廢物、HW49 其他廢物等,具體見表1。

表1 海上油氣田危險廢物產生類別
2.2.4 鉆井廢棄物
鉆井廢棄物主要包括廢棄泥漿、鉆井巖屑和沖洗水,是一種相當穩定的膠態懸浮體系,含有粘土、加重材料、泥漿添加劑、污水、污油及鉆屑等,鉆井泥漿按照基液主要成分不同分為水基泥漿、油基泥漿和合成基泥漿,采用不同的泥漿鉆井,產生的鉆井廢棄物種類和污染物也不同。包括油基泥漿、油基巖屑、含油泥漿、含油鉆屑、水基泥漿、水基鉆屑、完井液、測試液和沖洗廢水等[3]。
海上油氣田固廢廢物的產生量和海洋石油工業的勘探和開發作業規模密切相關,主要取決于鉆井數量和生產平臺數量,除此之外還與油氣種類、開采工藝和設施技術水平相關。其中占比最大的鉆井廢棄物的產生數量基本和鉆井數量成正比,一個大型的海上油氣田有成千上萬口井,每年平均鉆井數量超過300 口,按照3500-5500 米的鉆井深度,每口井的固廢產生量超過800 方,重量約1500 噸。生產平臺的固廢數量主要和平臺的作業人數和平臺功能相關,以功能齊全的中心平臺為例,作業人數月80-130 人,每個月產生固體廢物的數量約150 噸。
固體廢物是海洋污染物重要的種類之一,海上油氣田產生的固廢廢物種類多、數量大、濃度高,部分鉆井廢棄物、生活污水和廢水按照標準直接排海,會對海上生態系統產生一定的影響。
排海的固體廢物危害環境的主要化學成分有烴類、鹽類、各類聚合物、重金屬離子、重晶石中的雜物和瀝青等改性物,這些污染物具有高色度、高石油類、高COD、高懸浮物、高礦化度等特性,長時間的排放會對海洋環境產生危害,部分污染嚴重的海域,可能造成漁場外遷、魚群死亡、赤潮泛濫、有些灘涂養殖場荒廢等后果。
海上油氣田的開發難度遠大于陸上,我國經過近50 年的發展,經過了自主勘探、對外開放合作、自主研發階段,已經建立起了完整的海洋石油工業體系,不同海上油田的管理模式和作業習慣存在著一定的差異,對固體廢物的制度建設、分類規范和處置方式也不盡相同。
隨著國家海洋生態保護和固體廢物管理法規和標準的健全,我國海上油氣田都建立了健康安全環保管理體系,編制了海上固體廢物管理的程序文件,制定實施了固體廢物管理指南、固體廢物管理實施細則、固體廢物管理方案、和固體廢物分類管理的技術規范,按照國家對危險廢物、一般工業固體廢物和危險廢物的法規條款要求,建立了固廢廢物分類收集、包裝、海洋運輸、碼頭吊裝、陸地運輸、集中處理處置等作業規范,基本實現了固體廢物的分類管理,按照國家排海和陸地處置利用的標準規范,實現了海上油氣田固廢廢物的達標排放和合規處置。例如某海上油氣田平臺建立固體廢物回收轉移處置管理實施細則,對固體廢物進行細化分類管理(表2)。

表2 海上油氣田平臺固體廢物分類
3.1.1 生活垃圾管理
海上油氣田的生產設施通常都設置了生活區域,生活區域和生產區域相對獨立,海上設施在生活區域設置了垃圾桶和垃圾箱,海上平臺產生的生活垃圾最終全部被收集到金屬垃圾箱中,金屬垃圾箱被吊裝到船舶甲板,統一運回碼頭回收,集中到陸地的垃圾收集處理企業進行預處理,預處理后得到的可回收垃圾進入綜合利用企業進行資源化利用,剩余的生活垃圾進入地方政府的垃圾焚燒發電廠進行焚燒發電。
3.1.2 一般工業固體廢物管理
海上油氣田的一般工業固體廢物在海上統一收集,采用金屬箱、金屬框和噸袋進行包裝,用船舶集中運輸到陸地處理,由陸地企業集中資源化利用,無法資源化利用的固廢廢物,通過無害化方式進行處置。
3.1.3 危險廢物管理
海上油氣田產生的危廢種類較多,除滿足排海標準的鉆井廢棄物外,全部收集、包裝、運輸至陸地進行處置,危險廢物上岸后,按照碼頭所在區域的地方生態環境主管部門的要求,進行危險廢物轉移和處置。為了實現危險廢物收集、海運、吊裝和陸地轉移過程中危險廢物安全,部分油田建造了不同規格的金屬周轉箱,常見的型號有泥漿罐、巖屑箱、油砂罐和危險廢物收集箱等。
海上油氣田產生的固體廢物按照處置方向將處置方式分為三種:排海、地層回注和運回陸地,按照國家標準除部分鉆井廢棄物可以按照國家標準達標排海外,其他所有固體廢物均不允許直接排海。目前國內海上油氣田鉆井廢棄物的處置主要采用排海和運輸陸地處置兩種方式。
自2019 年國家海洋管理機制改革,海洋生態環境審批和監管職能劃轉到生態環境部,結束了海上油氣田固體廢物在海上和陸地面臨多個審批的時代,固體廢物對應的環評、排污、轉移、處置和環保稅等審批項目全部由生態環境部負責,生態環境部圍繞危險廢物密集修訂了多項指南和標準。
隨著國家對海洋環境的越來越重視以及各地對固體廢物處置過程的監管越來越嚴,海上油氣田固體廢物管理將面臨政策收緊、標準提高和監管從嚴的多種壓力,海上油氣田應在現有管理體系和制度條件下,充分結合海上油氣田的設施空間小、投資密度大、環境損壞大、治理周期長等行業特點,梳理提升固體廢物全流程規范化管理的需求。
海上油氣田根據國家和地方的法規要求,做好的固體廢物分類收集工作,根據產生固體廢物的數量和種類,建立一般工業固體廢物和生活垃圾細化分類標準,編制固體廢物分類收集操作指南,按照固廢分類的標準,建立各種固體廢物專用的收集容器建造技術規范和使用要求,明確不同類別固廢收集箱的收集種類、規格、顏色、編碼以及配置標準。建立固廢分類執行的監督機制,對固體廢物收集、包裝、轉移、儲存、運輸和處理各個環節的分類情況進行監督檢查,確保固廢分類標準落實到每個環節[4]。
加快建設海上固體廢物信息化平臺的建設,結合海上固體廢物分散收集、缺少暫存設施、海運陸運交叉、上岸碼頭不確定以及中環環節較多等特點,利用衛星定位技術和手機App 功能,實現固體廢物的跟蹤管理,特別是危險廢物,要實現從海上設施到處置設施全過程的適時動態跟蹤,結合危險廢物產生臺賬、危險廢物轉移聯單和處置單位的視頻監控,確保海上產生的固體廢物從產生到處置過生命周期的信息化監管[5]。
各油氣田應根據危險廢物的產生數量、種類和產生頻率,建設規范的危險廢物暫存間或貯存庫,配備通訊設備、照明設施和消防設施,設置氣體導出口及氣體凈化裝置,確保廢氣達標排放;年周轉量大于100 噸的貯存設施在出入口、設施內部、危險廢物運輸車輛通道等關鍵位置設置視頻監控,并與中控室聯網。各單位應根據危險廢物的種類和特性進行分區、分類貯存,設置防雨、防火、防雷、防揚散、防滲漏裝置及泄漏液體收集裝置。
各油氣田要按照識別標識設置規范,為暫存庫、貯存庫和包裝容器設置危險廢物信息公開欄、貯存設施警示標志牌、包裝識別標簽等。海上油氣田要結合海上危險廢物的種類和轉運特點,按照各自的建造規范配置足夠數量的包裝容器,包裝容器要滿足危險廢物船舶運輸、吊裝、汽車運輸以及危險廢物分類收集的要求,不同類別的固體廢物要有統一規格的專用的包裝容器,包裝容器要有統一的編碼規則和涂裝規范。液態和半液態的危險廢物包裝容器應具備危險廢物防撒漏防流失的功能。
海上油氣田應重點關注數量大、環境危害性強的危險廢物的處置,特別是油基泥漿和巖屑,對危險廢物轉移至處置單位后的貯存、出入庫和處置過程進行延伸監管,對危險廢物處置后的最終去向進行監督,要求危險廢物處置企業定期或者按照批次編制處置報告,報告內容包括危險廢物貯存信息、出入庫信息、處置信息、環保設施達標排放信息、最終去向信息以及處置設施的運行信息等。
要按照生態環境部關于危險廢物信息化管理的要求,利用信息化手段加強危險廢物延伸監管,在現有危險廢物電子聯單、危險貨物運輸車行程信息和危險廢物處置企業中控系統信息的基礎上,在處置企業廠區如入口、庫房、處置設施進料口和關鍵設備等區域安裝視頻監控,產廢單位能夠通過視頻查看其危險廢物的主要處置環節。
海上油氣田固體廢物從產生到處置要經過海上產生、海上收集、包裝、吊裝、船舶運輸、碼頭聯運、裝卸、陸地轉移和無害化處置等眾多環節,要嚴格落實固體廢物收集、轉移、處置等 全過程監控和信息化追溯,嚴格執行轉移聯單和跨省轉移的相關要求,危險廢物轉移聯單相關信息應與信息,海上危險廢物采用聯運方式轉移危險廢物的,應當明確運輸交接的時間和地點,產廢單位要明確危險廢物交接環節相關方的職責,加強固廢碼頭交接工作的現場監督,落實產廢單位、運輸單位和處置單位三方在固廢轉移交接過程對固廢信息確認工作,收集交通運輸部門運輸電子運單和轉移電子聯單的信息,記錄危險廢物產生、運輸、利用處置企業基礎信息與運輸軌跡信息。
海上油氣田固體廢物管理在于源頭的減量化、分類收集、分類處理,建立有效地的合規化管理體系,避免在固廢廢物在轉運過程中的二次污染,實現固體廢物的回收與減量化,降低固體廢物的后續處理成本,而信息管理手段將是固體廢物管理的重點,實現固體廢物的全流程管控。