Отработанные буровые жидкости, буровые сточные воды, которые остаются в результате бурения скважины, имеют в своем составе большое количество химических соединений. Обычно такие отходы собираются, хранятся и обезвреживаются в шламовом амбаре, который представляет собой глубокое природоохранное сооружение. Их размещение вблизи грунтовых вод и поверхностных водоемов, формирует опасную экологическую обстановку. Ученые Пермского Политеха изучили водомиграционную активность загрязняющих веществ, содержащихся в буровых отходах и снизили их негативное влияние на окружающую среду в восемь раз, а вред от тяжелых металлов в зависимости от вида сократили от 50 до 328 раз. Технология будет полезна автодорожным и нефтяным предприятиям.
Пермские ученые придумали, как снизить негативное влияние на окружающую среду в восемь раз / ©Getty images
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Транспорт. Транспортные сооружения. Экология». Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства «Приоритет-2030».
Известные технологии утилизации (обезвреживания) буровых отходов, основанные на сжигании в печах, получении битуминозных остатков, разделении в центробежном поле, отверждении с применением цемента и биотермическом разложении в основном направлены на уничтожение ценного ресурса. Политехники предложили использовать минеральную часть бурового отхода как материальный ресурс, готовый к использованию в качестве мелкодисперсного сырья в различных строительных смесях. Для соблюдения геоэкологической безопасности был поставлен эксперимент по установлению водомиграционной активности загрязняющих химических соединений.
«Предварительно отработанные буровые жидкости, буровые сточные воды были высушены. Так получился буровой шлам, который представляет собой мелкий сыпучий материал, что говорит о его потенциальном использовании в качестве мелкого минерального заполнителя для строительства. Далее в пластиковых контейнерах были созданы условия, имитирующие сезонное подтопление асфальта с применением полученного ранее сырья. Такой подход обеспечивает реальную картину водомиграционной опасности, так как щебень и песок обладают свойствами создавать щелочную среду, которая снижает миграционную активность большинства соединений тяжелых металлов», — сообщил аспирант кафедры «Охрана окружающей среды» Антон Власов.
«Эксперимент показал, что даже неразбавленная водная вытяжка из образца буровым шламом не оказывает острого токсического действия на тест-объекты. Определенные значения химических соединений, опасных для окружающей среды, не превышают допустимые для вод и почвы. Таким образом технология помогает снизить негативное влияние на окружающую среду, в 8 раз, а вред от тяжелых металлов в зависимости от вида сократить от 50 до 328 раз», — поделился профессор кафедры автомобилей и технологических машин Пермского Политеха, доктор технических наук, доцент Константин Пугин.
Использования буровых отходов в составе мелкодисперсного сырья даст возможность получить строительный материал, востребованный на рынке, обладающий свойством рециркуляции, а также позволит сократить потребление первичных природных сырьевых компонентов. Физико-механические свойства стройматериала с буровыми шламом удовлетворяют требованиям нормативных документов и не оказывает негативного влияния на тест-объекты, сообщили ученые.
