Ученые Тюменского
индустриального университета разрабатывают технологию, которая позволит
превращать промышленные отходы нефтедобычи в ценное сырье для дорожного
строительства. Речь идет о буровых шламах на углеводородной основе:
предложенный метод дает возможность использовать их для создания надежного
основания дорожной одежды.
Ежегодно только в
Западной Сибири образуется более 100 тысяч тонн таких отходов. При этом доля
шламов, содержащих углеводороды, неуклонно растет, что усложняет их состав и
повышает класс опасности (III или IV). На сегодняшний день проблема их обезвреживания
остается актуальной: отходы преимущественно складируют в шламовых амбарах, а
затем сжигают при температурах от 400 до 1200 °С. Этот процесс не только
энергозатратен, но и образует новые отходы – золу, пыль и шлаки, которые в
итоге отправляют на захоронение.
«Существующие методы термического обезвреживания не
учитывают исходные свойства отходов – их минералогический и химический состав.
В результате переработка не дает безопасного и пригодного к использованию
продукта. Мы же предлагаем иной подход: разрабатываемая нами технология
позволяет из 1688 тонн бурового шлама получить 1387 тонн материала, готового к
укладке в основания дорог», – поясняет доцент кафедры
техносферной безопасности Елена Гаевая.
В основе разработки –
принцип ресурсосбережения и вовлечения отходов в хозяйственный оборот. Как
отмечает аспирант направления «Экология» Анастасия Зимнухова, буровые шламы в
среднем на 73% состоят из породообразующих минералов: «Это не просто отход, а ценный вторичный ресурс, который может замещать
традиционные строительные материалы».
Ученые уже обосновали
оптимальный температурный режим обработки, при котором материал становится
экологически безопасным, и описали изменения его химических и минералогических свойств.
«Проведенные исследования полученных материалов путем рентгеновской дифракции, дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа позволили установить температуру не менее 750 градусов для получения материалов, а также температурные интервалы преобразования химического состава буровых шламов на углеводородной основе. В результате термического воздействия происходит распад каолинита и микроклина, что увеличивает долю кварца с 40 до 50 % и улучшает прочностные характеристики строительных материалов», – комментирует Анастасия Зимнухова.
Исследования не только открывают путь к созданию новых стройматериалов, но и закладывают основу для развития отечественной индустрии переработки отходов. Это позволит снизить нагрузку на полигоны, сократить потребление природных ресурсов и обеспечить регионы ощутимым эколого-экономическим эффектом.
Проект реализуется в рамках программы стратегического
академического лидерства «Приоритет-2030», руководитель – доцент кафедры техносферной безопасности Елена Гаевая.
Центр по внешним коммуникациям ТИУ
Комментарии