Abwasserbehandlung in der Öl- und Gasindustrie
Überblick über den Sektor
Inhalt
Die Öl- und Gasindustrie erzeugt große Mengen an Abwasser aus vorgelagerten (Upstream) und nachgelagerten (Downstream) Prozessen. Insbesondere das sogenannte geförderte Wasser („produced water“) zählt zu den größten Abwasserquellen. Dieses Wasser enthält häufig hohe Konzentrationen an Öl, Fetten, Chemikalien und gelösten Salzen und darf erst nach sorgfältiger Behandlung in die Umwelt eingeleitet werden.
Die PPU Umwelttechnik GmbH bietet hierfür modulare, anpassbare ClearFox® Containerkläranlagen, die speziell für die Anforderungen der Öl- und Gasbranche entwickelt wurden. Die Systeme ermöglichen eine effiziente Reinigung des geförderten Wassers – direkt vor Ort, skalierbar und regelkonform.
Der Öl- und Gassektor
Der Öl- und Gassektor zählt weltweit zu den zehn größten Wasserverbrauchern und trägt erheblich zur Wasserverschmutzung bei. Die Branche steht zunehmend unter Druck, strenge Umweltschutzauflagen einzuhalten – und das bei sinkenden Rohstoffpreisen auf dem Weltmarkt. Wasserknappheit an vielen Bohrstandorten verschärft die Umweltproblematik zusätzlich.
An zahlreichen Förderstandorten erfolgt die Abwasserbehandlung unzureichend, sodass die lokalen gesetzlichen Vorgaben nicht eingehalten werden. Die Behandlung des geförderten Wassers („produced water“) hat sich deshalb in vielen Regionen zu einer dringlichen Priorität entwickelt.
Das Abwasser aus Öl- und Gasfeldern weist unterschiedlichste Belastungen auf – von Öl und Fetten über gelöste Salze bis hin zu Chemikalien. ClearFox® setzt auf ein bewährtes modulares System, dessen Komponenten anwendungsspezifisch ausgewählt werden – basierend auf einer strukturierten Bewertung des jeweiligen Abwasserprofils.
Mit diesem Ansatz bringt ClearFox® weltweite Projekterfahrung in der Abwasserbehandlung für die Öl- und Gasindustrie ein. Wir sind Mitglied führender Fachverbände in Deutschland und gewährleistet höchste technische und regulatorische Standards:
VDE – Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik
VDI – Verein Deutscher Ingenieure
ATV/DWA – Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall
Merkmale des Abwassers: Öl- und Gasindustrie
Das Abwasser aus der Öl- und Gasindustrie ist in Bezug auf Volumen und Schadstoffbelastung stark variabel. Diese Schwankungen hängen von zahlreichen Faktoren ab – darunter Lagerstätte, Fördermethode, eingesetzte Chemikalien und Betriebsbedingungen. Jede Anwendung erfordert daher eine individuell angepasste Lösung.Durch den Einsatz der modularen Containerkläranlagen und deren integrierter ClearFox® Prozesstechnologien können wir unsere Systeme flexibel an unterschiedlichste Durchflussmengen, Schadstoffkonzentrationen und gesetzliche Anforderungen an die Ablaufqualität anpassen. Im Folgenden sind die Eigenschaften des erzeugten Abwassers beschrieben: Die üblichen Parameter zur Beurteilung der Wasserqualität oder der Effizienz der Aufbereitungstechnik sind folgende: (verschiedene Analysen aus Sibirien, USA, Südamerika und dem Mittelmeerraum)
pH 4-7
Ölgehalt: bis zu 1 g/l, wird jedoch meist entfernt (Öl = Wertstoff)
Salzkonzentration: Typisch für gefördertes Abwasser. Kann über 180.000 mg/l betragen (TDS, hauptsächlich NaCl; Chlorid als Indikator).
Gesamtlösliche Stoffe (TDS): bis zu 300.000 mg/l
Gesamtschwebstoffe (TSS): 50–1.000 mg/l
Temperatur: 15–35 °C (regional abhängig)
Kohlenwasserstoffe: aliphatisch und aromatisch
Flüchtige aromatische Kohlenwasserstoffe (BTEX): Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylol
Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Alkylphenole: schlecht löslich
Organische Säuren: z. B. Benzoesäure
Dispergierte Kohlenwasserstoffe, Naphtharückstände
- CSB/BSB: CSB: 2.000–20.000 mg/l; BSB: 500–3.000 mg/l; Verhältnis zeigt biologische Abbaubarkeit
Stickstoff/Phosphor: meist nur Spuren, gelegentlich Stickstoffüberschuss → Entfernung erforderlich
Sulfide: je nach Einspeisewasser
Schwermetalle: Bor, Cadmium, Kupfer, Quecksilber, Eisen usw.
Radioaktive Stoffe (NORM, technisch verstärkt): Uran, Thorium, Radium + Zerfallsprodukte, Radon, Blei-210, Kalium-40, Polonium
· Teilweise gasförmig, v. a. im Schlamm konzentriert
· Belastung bis 15.000 Bq/g, durchschnittlich 100 Bq/g
Planung und Kauf einer Kläranlage für die Öl- und Gasindustrie
| Abwassertyp | Quelle | Merkmale | Hauptkontaminanten | Behandlungsmethoden |
|---|---|---|---|---|
| Gefördertes Wasser | Onshore/Offshore | Formationswasser mit hoher Salinität (Cl⁻ bis 300.000 mg/l) | Kohlenwasserstoffe, Sulfide, NORM, BTEX, gelöste Metalle (Ba, Sr) | Offshore: DAF (≤29 mg/l Öl); Onshore: Wiedereinpressung (80 %), Verdampfung |
| Flowback-Wasser | Onshore (Fracking) | Rücklauf von Frac-Flüssigkeit (20–40 %); TDS: 50.000–300.000 mg/l | Stützmittel, Guarkernmehl, Biozide (≤500 mg/l), BTEX, PAK | Wiederverwendung (50–70 %), RO, Elektrokoagulation, Pflanzenkläranlagen |
| Verbrauchte Lauge | Raffinerien | Alkalisches Abwasser (pH 11–14), z. B. aus Merox-Prozessen | Sulfide (0,5–8 % S), Mercaptane, Phenole (≤2.000 ppm), Naphthensäuren | Nassoxidation, katalytische Oxidation, Neutralisation mit CO₂ |
| Saurer Wasseranfall | Raffinerien | Kondensiertes Strippdampf-Wasser, hoher H₂S/NH₃-Gehalt | H₂S (≤5.000 ppm), NH₃ (≤10.000 ppm), Phenole, Cyanide | Dampfrektifikation, biologische Behandlung, chemische Oxidation (H₂O₂) |
| Desalter-Abwasser | Raffinerien | Sole aus Rohölwäsche, hohe TSS und Salze | NaCl, CaCl₂, Metalle (Fe, Ni), Öl-Emulsionen, Amine | Vorbehandlung (DAF), Sedimentation, Umkehrosmose |
| Hydrotest-Wasser | Onshore/Offshore | Drucktestwasser für Rohrleitungen, geringer organischer Gehalt | Sauerstofffänger (Hydrazin), Biozide, Chloride (<50 ppm) | Filtration, Chlorierung, pH-Anpassung (>10) zur Wiederverwendung |
| API-Separator-Ablauf | Raffinerien | Nach Primärbehandlung, Restöl enthalten | TPH (≤100 mg/l), TSS (≤200 mg/l), Benzol, Toluol | Sekundäre DAF, biologische Reaktoren, Multimediafiltration |
| Kühlturm-Absalzwasser | Raffinerien/Offshore | Hohes TDS, erhöhte Temperatur | Härtebildner (Ca²⁺, Mg²⁺), Korrosionsinhibitoren, Biozide | Enthärtung, Ionenaustausch, Verdunstungsbecken |
| Sanitärabwasser | Beide | Häusliches Abwasser, mittlere organische Belastung | BSB₅ (250–400 mg/l), TSS (200–350 mg/l), Koliforme, Tenside | Kompakte Bioreaktoren (offshore), Belebtschlammverfahren (onshore) |
| Deckentwässerung | Offshore | Regen-/Reinigungsabfluss, intermittierend | Freies Öl (50–200 mg/l), Korrosionsschutzmittel, Fett | API-Abscheider, Hydrozyklone (≤15 mg/l im Monatsmittel) |
Wir bei ClearFox wissen, dass die Wahl des richtigen Abwasserbehandlungsverfahrens für Ihren Betrieb entscheidend ist, um die Einhaltung von Vorschriften, den Umweltschutz und einen kosteneffizienten Betrieb zu gewährleisten. Dieser Leitfaden hilft Ihnen bei der Auswahl der besten Abwasserbehandlungslösung für Ihr Unternehmen.
- Einhaltung von Auflagen und Behandlungszielen: Es ist von zentraler Bedeutung, ein Klärsystem zu wählen, das die örtlichen und bundesstaatlichen Vorschriften erfüllt und gleichzeitig Schadstoffe effektiv aus Ihrem Abwasser entfernt.
- Investitionsausgaben (CAPEX): Die Investition in ein Abwasseraufbereitungssystem ist mit verschiedenen Kosten verbunden, darunter die Anschaffung der Ausrüstung, die Installation und die Bauarbeiten. Prüfen Sie sorgfältig die Anfangsinvestitionen, die für verschiedene Behandlungsoptionen erforderlich sind. Wählen Sie die Option, die das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bietet und gleichzeitig Ihre Behandlungsziele erfüllt.
- Betriebliche Ausgaben (OPEX): Zu den laufenden Betriebskosten eines Aufbereitungssystems gehören Energieverbrauch, Verbrauchsmaterialien, Wartung und Arbeit. Berücksichtigen Sie diese Faktoren beim Vergleich von Behandlungsoptionen, um sicherzustellen, dass Ihre Wahl sowohl effiziente Leistung als auch langfristige Kosteneinsparungen bietet.
- Verfügbarer Platz und Infrastruktur: Platzmangel in Ihrem Unternehmen kann die Auswahl eines Abwasseraufbereitungssystems erheblich beeinflussen. Beurteilen Sie den verfügbaren Platz und die Infrastruktur für die Installation und den Betrieb des Klärsystems und wählen Sie eine Lösung, die sich nahtlos in Ihr Unternehmen einfügt.
- Behandlungstechnologien und Systemflexibilität: Abwasserströme variieren stark in Bezug auf die Schadstoffkonzentrationen und -merkmale. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, ein Klärsystem zu wählen, das mit schwankenden Abwassereigenschaften umgeht und sich an Änderungen der Produktionsprozesse anpasst.
- Systemeffizienz und -zuverlässigkeit: Ein zuverlässiges und effizientes Abwasserbehandlungssystem gewährleistet die konsequente Einhaltung von Vorschriften und minimiert das Risiko von Umweltbelastungen. Bewerten Sie die Leistung verschiedener Aufbereitungsoptionen und deren Erfolgsbilanz bei ähnlichen Anwendungen.
- Einfache Wartung und Unterstützung: Wählen Sie ein Klärsystem, das einen minimalen Wartungsaufwand erfordert und über eine solide technische Unterstützung durch den Hersteller verfügt. Der Zugang zu einem zuverlässigen Kundendienst und Support ist entscheidend für den langfristigen Erfolg Ihres Abwasseraufbereitungssystems.
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