2379

Как видно из представленных данных, количество взвешенных частиц в фильтрате, мутность фильтрата, содержание крахмала и время обезвоживания значительно сократились при использовании удерживающих систем компаний-поставщиков 1 и 2. Применение удерживающих систем компании-поставщика 3 привело к существенному снижению содержания крахмала и взвешенных веществ в фильтрате. В результате исследований прочностных свойств лабораторных отливок бумажного полотна было установлено улучшение показателей по сравнению с контрольным образцом, полученным из макулатурного волокна холостой пробы.

На основании результатов исследований был выполнен сопоставительный анализ полученных показателей и определена оптимальная удерживающая система для дальнейшего испытания в опытнопромышленных условиях (рисунок).

Рис. Сравнение результатов исследований удерживающих систем

152

В ходе анализа было установлено, что максимальное снижение содержания крахмала и взвешенных веществ наблюдается при применении удерживающей системы 1.2. Однако в ходе оценки возможности внедрения удерживающих систем в производственный процесс на основании технологических и экономических показателей (необходимость дополнительного аппаратурного оснащения для подготовки химикатов, расхода химикатов, стоимости химикатов и т.д.) было принято решение о проведении опытно-промышленных испытаний с использованием удерживающей системы 2.2.

Таким образом, исследованиями было установлено, что применение удерживающих систем обеспечит не только улучшение технологических параметров производства, повышение механических характеристик продукции, но и снижение взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, тем самым снижая нагрузку на окружающую среду.

Список литературы

1.Повышение эффективности технологического процесса производства бумажной продукции из макулатуры путем применения систем удержания-обезвоживания волокна / В.А. Житнюк, Е.С. Ширинкина, Я.И. Вайсман, Е.В. Белкина // Целлюлоза. Бумага. Картон. – 2014. – № 7 – С. 62–68.

2.Чернобережский Ю.М. Применение коагулянтов для уменьшения промоя в мокрой части БДМ // Целлюлоза. Бумага. Картон. – 2013. – № 2. – С. 43–48

3.Ресурсосберегающая технология переработки вторичного волокнистого сырья [Электронный ресурс]. – URL: http://www.lesprominform.ru/jarchive/articles/itemshow/594 (датаобращения: 15.10.2014).

4.Хованский В.В., Дубовый В.К., Кейзер П.М. Применение химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона: учеб. пособие. – СПб., 2013. – 154 с.

Сведения об авторах

Монченко Светлана Викторовна – аспирантка кафедры «Ох-

рана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, е-mail: 895o44827o3@gmail.com.

153

Житнюк Виталий Анатольевич – аспирант кафедры «Охрана окружающей среды», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, е-mail: Vita-zhitn@yandex.ru,

Ширинкина Екатерина Сергеевна – кандидат технических наук, доцент, Пермский национальный исследовательский политехни-

ческий университет, e-mail: e-pashukova@mail.ru.

Вайсман Яков Иосифович – доктор медицинских наук, профессор, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, е-mail:eco@cpl.pstu.ac.ru.

154

УДК 622.276.5:625.7/.8

А.В. Московец, Ю.А. Федорова, И.Р. Ягафаров, Г.Г. Ягафарова

ДОРОЖНЫЕ СМЕСИ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Подобран и исследован состав для дорожного строительства на основе битума с добавками полиэтилентерефталата – 5,65 мас. %, газовой серы – 15 мас. %, отработанного проппанта – 45 мас. %, регенерированного цеолита – остальное.

Полученная смесь обладает высокими прочностными показателями, а также коэффициентами водо- и морозостойкости. Применение данных технологий позволяет не только улучшить состояние окружающей среды, но и значительно уменьшить себестоимость процесса дорожного строительства.

Ключевые слова: отходы, проппант, цеолит, дорожная смесь, газовая сера, предел прочности при сжатии, коэффициент водостойкости, коэффициент морозостойкости.

ROAD-BASED MIXTURE OF WASTE OIL

AND GAS INDUSTRY

Selected and studied composition for road construction bitumen with the addition of polyethylene terephthalate – 5.65 wt %., Gaseous sulfur – 15 % by weight., Spent proppant – 45 % by weight. Regenerated zeolite – the rest.

The resulting mixture has a high strength characteristics and the coefficients of water and frost. The adoption of these technologies can not only improve the environment, but also significantly reduce the cost of road construction process.

Keywords: waste, proppant, zeolite, road mixture, gas sulfur, compressive strength, water resistance coefficient, the coefficient of frost

На сегодняшний день предприятия нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности являются основными источниками загрязнения окружающей среды опасными экотоксикантами. Наибольшее негативное воздействие на геоэкологическую среду оказывают крупнотоннажные нефтесодержащие отходы, в частности отработанный

155

проппант, а также отходы, образующиеся в процессах подготовки нефти и газа к транспорту.

Проппант широко используется в нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности отдачи скважин с применением технологии гидроразрыва пласта (ГРП) [1]. Отработанный проппант – это многотонный нефтесодержащий отход в виде гранулированных алюмосиликатных порошков, образующийся в результате нарушения технологических режимов ГРП и его последующего выноса из пластов в продуктивные скважины.

Основными видами отходов, образующихся в процессе подготовки нефти и газа к транспорту, являются отработанные синтетические цеолиты и газовая сера.

Синтетические цеолиты представляют собой алюмосиликаты с высокоразвитой удельной поверхностью, широко применяемые для осушки и очистки от сернистых соединений природного газа, а также для очистки воздуха и азота от оксидов, масел и углеводородов [2].

Газовая сера представляет собой побочный продукт, образующийсявпроцессевосстановлениясероводородаисернистогоангидрида.

В настоящее время данные виды отходов практически не утилизируются, а вывозятся на специальные полигоны, где они хранятся годами, загрязняя окружающую среду.

Целью работы являлась разработка состава дорожной смеси на основе крупнотоннажных отходов нефтегазового комплекса.

Для устройства верхних слоев одежды дорожного полотна, к качеству которого предъявляются более высокие требования, был исследован состав дорожной смеси, включающий: битум; полиэтилентерефталат; отработанный проппант и регенерированный цеолит [3].

В качестве полимерной добавки использовали вторичные отходы полиэтилентерефталата в виде использованных пластиковых емкостей, атакже непосредственно отходов производства полиэтилентерефталата ввиде мелкодисперсного порошка и бракованного гранулята. Внесение полиэтилентерефталатапроизводилиизрасчета0,15 мас. %.

Регенерацию отработанного проппанта осуществляли в специальных установках путем промывки нефтесодержащих гранул проппанта в водном 0,5–1 мас. % растворе ПАВ при температуре рабочего раствора 60–100 оС. В результате регенерации гранулы проппанта приобретают высокоразвитую удельную поверхность.

156

Регенерацию отработанных цеолитов производили путем последовательного нагревания и охлаждения при непрерывной продувке цеолита метановой фракцией осушенного и очищенного от сернистых соединений природного газа.

Для повышения термо- и износоустойчивости получаемых смесей в составы вносили газовую серу в количестве 15 мас. %.

Дорожную смесь получали путем предварительного смешивания битума с измельченным вторичным полиэтилентерефталатом. Полученная смесь, разогретая до 150 оС, вводилась в минеральный наполнитель, нагретый до 175 оС. Перемешивание смеси осуществляли механизированным способом в смесителе при температуре 140–160 оС.

Для исследования готовили дорожные смеси с различным процентным соотношением входящих компонентов (табл. 1).

Из полученных смесей изготавливали образцы диаметром 71,4 мм и высотой 73 мм. Сравнительный анализ полученных образцов проводили по основным физико-механическим показателям: предел прочности при сжатии при 20 °С, коэффициенты водо- и морозостойкости и др.1 Повторностьопытапятикратная. Результатыпредставленывтабл. 2.

1 ГОСТ10180-90 Бетоны. Методыопределенияпрочностипоконтрольным образцам; ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования; ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожногоиаэродромногостроительства. Методыиспытаний.

157

Как видно из табл. 2, с увеличением доли проппанта в смеси наблюдается повышение коэффициентов водо- и морозостойкости, в то же время наибольшие значения предела прочности наблюдаются при содержании проппанта в диапазоне от 40 до 50 мас. %. Внесение газовой серы в количестве 15 мас. % способствует повышению прочности и морозостойкости. Поэтому для дальнейших исследований была взята дорожная смесь следующего состава, мас. %: битум – 5,5; полиэтилентерефталат – 0,15; газовая сера – 15; отработанный проппант – 45; регенерированный цеолит – остальное.

Таблица 2

Составы и физико-механические показатели дорожных смесей с различным соотношением входящих компонентов

2Предел прочности при сжатии,

3Коэффициент водостойкости 0,85 0,88 0,90 0,93 0,94 0,95 0,98 0,99 0,98 0,99

4Коэффициент

морозостойкости после 20 циклов

замораживания 0,72 0,79 0,78 0,86 0,81 0,89 0,82 0,90 0,83 0,91

Для сравнительной оценки предлагаемой смеси дополнительно готовили образцы дорожной смеси в соответствии с ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. Предлагаемая дорожная смесь обладает более высокими показателями предела прочности, коэффициентов морозо- и водостойкости по сравнению с дорожными смесями, приготовленными по ГОСТ 9128-97. Состав серобетона защищен патентом РФ [4].

Анализ проведенных исследований и применяемых технологий по решению экологических проблем накопления крупнотоннажных отходов нефтегазового комплекса показал, что наиболее перспективным направлением утилизации данных видов отходов является их обезвреживание с последующим использованием в качестве минерального наполнителя в дорожном строительстве.

158

Список литературы

1.Совершенствование технологий разработки месторождений нефти и газа / С.Н. Закиров [и др.]. – М.: Грааль, 2000. – 643 с.

2.Жданов С.П., Хвощев С.С., Самулевич Н.Н. Синтетические цеолиты. – М.: Химия, 1981. – 264 с.

3.Новые дорожные смеси на основе крупнотоннажных отходов нефтегазовой промышленности / Г.Г. Ягафарова, Л.Р. Акчурина, А.В. Московец [и др.] // Изв. Самар. науч. центра РАН. – 2012. – Т. 14,

№5 (3). – С. 871–873.

4.Состав для серных бетонов: пат. 2521986 РФ. № 2012154477/03;

заявл. 14.12.2012; опубл. 10.07.2014. Бюл. №5. – 5 с.

Сведения об авторах

Московец Алексей Викторович – соискатель, Уфимский госу-

дарственный нефтяной технический университет, e-mail: kafedra_ecologia@mail.ru.

Федорова Юлия Альбертовна – кандидат технических наук,

ст. преподаватель кафедры «Прикладная экология», Уфимский государственный нефтяной технический университет, e-mail: kafedra_ecologia@mail.ru, fedorova_ya@mail.ru.

Ягафаров Ильгизар Римович – кандидат технических наук,

зав.сектором экологии ССП УГНТУ «НИПИНефтегаз», Уфимский государственный нефтяной технический университет, e-mail: kafedra_ecologia@mail.ru, fedorova_ya@mail.ru.

Ягафарова Гузель Габдулловна – доктор технических наук, про-

фессор, завкафедрой «Прикладная экология», Уфимский государственныйнефтянойтехническийуниверситет, e-mail: kafedra_ecologia@mail.ru.

159

УДК 69.059.643

А.В. Мякишева, И.Н. Ташкинова

АНАЛИЗ АКТУАЛЬНОСТИ ПРИНЦИПОВ ОБРАЩЕНИЯ

СОТХОДАМИ ЛИКВИДАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ВРОССИИ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Проведен анализ российской нормативно-правовой базы, регламентирующей принятые подходы по обращению с отходами сноса и демонтажа. Представлены основные методы ликвидации зданий и сооружений на промышленных объектах. Рассмотрен ряд предприятий Пермского края, нуждающихся в ликвидации отдельных цехов и производственных объектов. Предложены целесообразные методы ликвидации типичных химических производств

Ключевые слова: отходы сноса и демонтажа, обращение с отходами, ликвидация, промышленные объекты, химическая промышленность, экологическая безопасность

A.V. Myakisheva, I.N. Tashkinova

RELEVANCE ANALYSIS OF RUSSIAN PRINCIPLES OF DEMOLITION WASTE MANAGEMENT OF BUILDINGS

AND STRUCTURES AT INDUSTRIAL OBJECTS

An analysis of Russian legal base governing the approaches adopted for waste management demolition and dismantling has been developed. The main demolition methods for buildings and structures at industrial facilities were presented. A number of Perm region’s enterprises in need of liquidation for individual workshops were considered. The reasonable liquidation methods of typical chemical plants were offered.

Keywords: demolition and dismantling waste, waste management, liquidation, industrial facilities, chemical industry, environmental security.

Развитие современной промышленностивРоссии ведет кмодернизации комплекса оборудования, производственных мощностей и технологий. Наследие 90-х представляет собой заброшенные, полуразрушенные инедостроенные производственные здания. В упадочном состоянии находится значительная часть производств химического оружия, взрывчатых веществ и химических реагентов. Отходы, накопившиеся на таких

160