Политехники ПНИПУ превратили буровой шлам в материал для дорог

В России ежегодно накапливается до 300 тысяч тонн бурового шлама — отходов, возникающих при добыче нефти и газа. Объем уже накопленных остатков превышает 95 миллионов тонн. Эти материалы содержат токсичные компоненты — нефтепродукты, металлы и другие опасные вещества. Сегодня отходы чаще всего закапывают или сжигают, однако оба способа сопряжены с высокими затратами и не исключают попадания вредных соединений в почву и водоемы.

Сотрудники Пермского Политеха предложили использовать буровой шлам в дорожном строительстве. Они определили оптимальную концентрацию вещества в составе асфальтобетонной смеси. Это позволит сократить расходы на строительство до 18 % и снизить вред экологии. Результаты эксперимента опубликованы в журнале «Экология и промышленность России».

Шлам образуется при бурении, когда порода измельчается и выносится на поверхность специальной жидкостью. В результате получается густая масса, содержащая остатки нефти, раствор и химические соединения. Для уменьшения экологического ущерба применяют разные методы — от сжигания до удаления влаги центрифугами. Однако эффективность этих способов остается низкой, а токсичные вещества продолжают загрязнять природную среду десятилетиями.

Исследователи проанализировали образцы, в которых доля вредных веществ колебалась от 0,1 до 6,2 %. Часть проб промывали от пыли и глины, затем высушивали и изучали их зерновой состав. Ученые добавляли шлам в асфальтобетонную смесь в концентрации 4, 8 и 12 %, чтобы выяснить оптимальное содержание. Лабораторные данные показали, что наилучшие характеристики достигаются при 5–7 %.

Минеральные компоненты шлама предложено использовать вместо обычного порошка, а нефтесодержащие фракции — в качестве замены битумного вяжущего. Это придаст покрытию термостойкость и пластичность. Промытые образцы показали высокую прочность, водостойкость и соответствие требованиям ГОСТ.

По словам Константина Пугина, профессора ПНИПУ, применение такой технологии решает проблему утилизации и делает производство стройматериалов дешевле. Разработка Пермского Политеха позволяет рационально использовать минеральную часть шлама, доля которой превышает 60 %, а также применять нефтепродукты для укрепления структуры дорожного покрытия.

Читайте также: