УДК:
DOI:

Рециклинг отходов топливно-энергетического комплекса: нефтяного шлама и межсланцевой глины в производстве пористого заполнителя на основе жидкостекольной композиции

RECYCLING OF WASTE FROM THE FUEL AND ENERGY COMPLEX: OIL SLUDGE AND SHALE CLAY IN THE PRODUCTION OF A POROUS AGGREGATE BASED ON A LIQUID-GLASS COMPOSITION

ABDRAKHIMOV V.Z.1, ABDRAKHIMOVA E.S.2
1 FGBOU HE «Samara state University of Economics»
Samara, 443110, Russian Federation
2 FGAOU VO Samara University (Samara national research
University named after academician S.Р. Korolev)
Samara, 443086, Russian Federation

В работе показано, что в качестве сырьевого материала для получения пористых заполнителей целесообразно использовать отходы топливно-энергетического комплекса: нефтяной шлам, в качестве наполнителя и выгорающей добавки, и межсланцевой глины – для повышения связующей способности композиции.

Топливно-энергетический комплекс является одним из основных «загрязнителей» окружающей природной среды. Это – выбросы в атмосферу (48 % всех выбросов в атмосферу), сбросы сточных вод (36 % всех сбросов), а также образование твердых отходов (30 % всех твердых загрязнителей). Исследования показали, что за счет повышенного содержания в нефтяном шламе органики (п.п.п.= 30 – 32 %), углерода (16,2 %) и теплотворной способности (3300 ккал/кг), которые выгорают или способствуют выгоранию (теплотворная способность) при обжиге, в керамическом материале создается пористость и получается пористый материал с низкой плотностью, марка по насыпной плотности менее 400. На основе жидкостекольной композиции отходов нефтедобычи – нефтяного шлама и межсланцевой глины – получен пористый заполнитель с высокими физико-механическими показателями. Использование отходов в производстве пористых заполнителей способствует утилизации промышленных многотоннажных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных материалов.

The paper shows that as a raw material for obtaining porous fillers, it is advisable to use waste from the fuel and energy complex: oil sludge, as a filler and burn-out additive, and interslane clay to increase the binding capacity of the composition.
The fuel and energy complex is one of the main «pollutants» of the environment. These are air emissions (48 % of all air emissions), wastewater discharges (36 % of all discharges), and solid waste generation (30 % of all solid pollutants). Studies have shown that due to the increased content of organic matter in the oil sludge (p. p.= 30 – 32 %), carbon (16,2 %) and calorific value (3300 kcal/kg), which burn out or contribute to burnout (calorific value) during firing, a porosity is created in the ceramic material and a porous material with a low density is obtained, with a bulk density of less than 400. A porous aggregate with high physical and mechanical properties was obtained on the basis of a liquid – glass composition of oil production waste-oil sludge and interslane clay. The use of oil and shale clay waste in the production of porous aggregates contributes to the utilization of industrial multi-tonnage waste, environmental protection, and the expansion of the raw material base for construction materials.

Если вас интересует полный текст статьи, Вы можете заказать ее в издательстве.

Литература

1. Абдрахимов В.З., Кайракбаев А.К. Экологический менеджмент. Актобе:. Актюбинский университет имени академика С. Баишева, 2019. 240 с.
2. Абдрахимов В.З. Рециклинг отходов топливно-энергетического комплекса в производстве легковесного кирпича на основе глинистых материалов различного минерального состава // Экология промышленного производства. 2020. № 1. С. 10–16.
3. Абдрахимов В.З. Рециклинг отходов энергетики и цветной металлургии в производстве керамического кирпича способствует энергетической безопасности биосферы // Биологическая совместимость: человек, регион, технологии. 2019. № 3. С. 71–80.
4. Абдрахимов В.З. Использование нефтяного шлама в производстве пористого заполнителя способствует развитию «зеленой» экономики и транспортно-логистической инфраструктуры // Бурение и нефть. 2019. № 7–8. С. 66–70.
5. Абдрахимов В.З. Использование нефтешлама в производстве пористого заполнителя на основе монтмориллонитовой глины и жидкостекольной композиции // Бурение и нефть. 2019. № 2. С. 46–53.
6. Абдрахимов В.З. Влияние отходов нефтедобычи на физико-механические показатели легковесного огнеупорного изделия // Бурение и нефть. 2018. № 11. С. 52–57.
7. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Влияние нефтешлама на структуру пористости легковесного кирпича на основе межсланцевой глины // Бурение и нефть. 2018. № 2. С. 2–7.
8. Абдрахимов В.З. Концепция современного естествознания. Самара:. Самарский государственный экономический университет, 2015. 340 с.
9. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Кайракбаев А.К. Использование отходов от нефтедобычи и нефтехимии в производстве керамических материалов на основе межсланцевой глины без применения природных традиционных материалов // Бурение и нефть. 2016. № 5. С. 49–55.
10. Кайракбаев А.К., Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С. Исследование структуры пористости пористых заполнителей на основе отходов нефтедобычи и межсланцевой глины без применения традиционных природных материалов // Бурение и нефть. 2017. № 11. С. 2–6.
11. Абдрахимов В.З., Абдрахимова Е.С., Абдрахимова И.Д. Исследование состава выделяющихся газов и пористости при термообработке теплоизоляционного материала на основе нефтяного шлама и межсланцевой глины // Бурение и нефть. 2018. № 5. С. 2–9.
12. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Инновационные направления по использованию бурового шлама в производстве пористого заполнителя // Бурение и нефть. 2016. № 11. С. 54–58.
13. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Теплопроводность и пористость легковесного кирпича из отходов производств: межсланцевой глины и нефтяного кека // Бурение и нефть. 2017. № 2. С. 52–57.
14. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.И., Цибарт А.С., Смирнова М. А. Углеводороды в почвах: происхождение, состав, поведение // Почвоведение. 2015. № 10. С. 1195–1209.
15. Mao D., Lookman R., Van de Weghe H., Weltens R., Vanermen G., De Brucker N., Dies L. Estimation of ecotoxicity of petroleum hydrocarbon mixtures in soilbased on HPLC – GCXGC analysis // Chemosphere. 2009. V. 77. N 1. Pр. 1508–1513.
16. Tang J., Lu X., Sum Q., Zhu W. Aging effect of petroleum hydrocarbons in soil under different attenuation Conditions // Agriculture, Ecosystems Environment. 2012. V. 149. Pр. 109–117.
17. Chang W., Dyen M., Spagnuolo L., Simon P., Whyte L., Ghoshal S. Biodegradation of semi- and non-volatile petroleum hydrocarbons in aged, contaminated soils from a sub-Arctic site: Laboratory pilot-scale experiment at site temperatures // Chemosphere. 2010. V. 80. Pр. 319–326.
18. Pinedo J., Ibbez R., Lizen J.,P.A., Irabien A. Human risk assessment of contaminated soils by oil products: total TPH content versus fraction approach // Hum Ecol. Risk Assess. Int. J. 2014. V. 20. N 5. Pр. 1231–1248.
19. Barnes D.L., Chuvilin E. Migration of Petroleum in Permafrost-Affected Regions // Soil Biol. 2009. V. 16. P. 263–278.
20. Liu P.G., Chang T.Ch., Chen Ch.-H., Wang M.-Zh., Hsu H.-W/ Effects of soil organic matter and bacterial community shift on bioremediation of diesel-contam-inated soil // Int. Biodeterior. Biodegrad. 2013. V. 85. Pр. 661–670.
21. Wu G., Zhu X., Ji H., Chen D. Molecular modeling of inter actions between heavy crude oil and the soil organic matter coated quartz surface // Chemosphere. 2015. V. 119. Pр. 242–249.
22. Huesemann M.H., Hausmann T.S., Fortman T.J. Does Bioavailability limit biodegradation? Acomparison of hydrocarbon biodegradation and desorption rates in aged soils // Biodegradation. 2014. V. 15. Pр. 261–274.
23. Ковалева Е.И., Пукальчик М.А., Яковлев А.С. О возможностях применения активности каталазы при экологическим нормировании и оценке нефтезагрязненных почв // Экология и промышленность России. 2016. Т. 20. № 11. С. 26–31.
24. Chang K., Baril R., Hull M., Pepe N.T.M., Nwachuku I.D., Doezema L.A. Microseepage of C2-C5 alkanes over the Baldwin Hills in Los Angeles // Atmospheric Environ. 2014. V. 87. Pр. 170 – 174.
25. Абдрахимов В.З. Экономические и практические аспекты использования отходов горючих сланцев в производстве легковесного кирпича // Экономика строительства. 2020. № 1. С. 64–73.
26. Абдрахимов В.З. Использование флотационного углеобогащения в производстве пористого заполнителя на основе жидкого стекла // Экология промышленного производства. 2019. № 4. С. 25–29.
27. Абдрахимов В.З. Использование отхода обогащения угля и бейделлитовой глины в производстве пористого заполнителя на основе жидко-стекольных композиций // Известия вузов. Строительство. 2019. № 7. С. 25–34.
28. Абдрахимова Е.С., Абдрахимов В.З. Высокопористый теплоизоляционный материал на основе жидкого стекла // Физика и химия стекла. 2017. Том 43. № 2. С. 222–230
29. Пат. 2426710. С1 С04В 38/06 РФ. Способ получения пористого заполнителя / Абдрахимов В.З., Семенычев В.К., Куликов В.А., Абдрахимова Е.С. заявл. 27.04.2010. Опубл. 20.08.2011. Бюл. № 23.

References

1. Abdrahimov V.Z., Kajrakbaev A.K. Ekologicheskij menedzhment. [Environmental management]. Aktobe, Aktyubinskij universitet imeni akademika S. Baisheva Publ., 2019. 240 p. (In Russian).
2. Abdrahimov V.Z. Recikling othodov toplivno-energeticheskogo kompleksa v proizvodstve legkovesnogo kirpicha na osnove glinistyh materialov razlichnogo mineral'nogo sostava [Recycling of fuel and energy complex waste in the production of lightweight bricks based on clay materials of various mineral composition]. Ekologiya promyshlennogo proizvodstva [ Ecology of industrial production ], 2020, no. 1, pp. 10–16. (In Russian).
3. Abdrahimov V.Z. Recikling othodov energetiki i cvetnoj metallurgii v proizvodstve keramicheskogo kirpicha sposobstvuet energeticheskoj bezopasnosti biosfery [ Recycling of energy and non-ferrous metallurgy waste in the production of ceramic bricks contributes to the energy security of the biosphere]. Biologicheskaya sovmestimost'. chelovek, regipon, tekhnologii [Biological compatibility: man, region, technology]. 2019, no. 3, pp. 71–80. (In Russian).
4. Abdrahimov V.Z. Ispol'zovanie neftyanogo shlama v proizvodstve poristogo zapolnitelya sposobstvuet razvitiyu «zelenoj» ekonomiki i transportno-logisticheskoj infrastruktury [ Тhe Use of oil sludge in the production of porous aggregate contributes to the development of the «green» economy and transport and logistics infrastructure]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2019, no. 7–8, pp. 66–70. (In Russian).
5. Abdrahimov V.Z. Ispol'zovanie nefteshlama v proizvodstve poristogo zapolnitelya na osnove montmorillonitovoj gliny i zhidko-stekol'noj kompozicij [Use of oil sludge in the production of a porous aggregate based on montmorillonite clay and liquid-glass compositions]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2019, no 2, pp. 46–53. (In Russian).
6. Abdrahimov V.Z. Vliyanie othodov neftedobychi na fiziko-mekhanicheskie pokazateli legkovesnogo ogneupornogo izdeliya [Influence of oil production waste on physical and mechanical parameters of lightweight refractory products]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2018, no. 11, pp. 52–57. (In Russian).
7. Abdrahimov V.Z., Abdrahimova E.S. Vliyanie nefteshlama na strukturu poristosti legkovesnogo kirpicha na osnove mezhslancevoj gliny [Influence of oil sludge on the porosity structure of lightweight bricks based on interslane clay]. Burenie i neft' (Drilling and oil), 2018, no. 2, pp 2–7. (In Russian).
8. Abdrahimov V.Z. Koncepciya sovremennogo estestvoznaniya [Concept of modern natural science]. Samara, Samarskij gosudarstvennyj ekonomicheskij universitet Publ., 2015, 340 p. (In Russian).
9. Abdrahimov V.Z., Abdrahimova E.S., Kajrakbaev A.K. Ispol'zovanie othodov ot neftedobychi i neftekhimii v proizvodstve keramicheskih materialov na osnove mezhslancevoj gliny bez primeneniya prirodnyh tradicionnyh materialov [The use of waste from oil production and petrochemistry in the production of ceramic materials based on interslane clay without the use of natural traditional materials]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2016, no. 5, pp. 49–55. (In Russian).
10. Kajrakbaev A.K., Abdrahimov V.Z., Abdrahimova E.S. Issledovanie struktury poristosti poristyh zapolnitelej na osnove othodov neftedobychi i mezhslancevoj gliny bez primeneniya tradicionnyh prirodnyh materialov [Investigation of the porosity structure of porous aggregates based on oil production waste and interslane clay without the use of traditional natural materials]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2017, no. 11., pp. 2–6. (In Russian).
11. Abdrahimov V.Z., Abdrahimova E.S., Abdrahimova I.D. Issledovanie sostava vydelyayushchihsya gazov i poristosti pri termoobrabotke teploizolyacionnogo materiala na osnove neftyanogo shlama i mezhslancevoj gliny [Investigation of the composition of released gases and porosity during heat treatment of thermal insulation material based on oil sludge and interslane clay]. Burenie i neft' (Drilling and oil), 2018, no. 5, pp. 2–9. (In Russian).
12. Abdrahimova E.S., Abdrahimov V.Z. Innovacionnye napravleniya po ispol'zovaniyu burovogo shlama v proizvodstve poristogo zapolnitelya [Innovative directions for the use of drilling mud in the production of porous aggregate]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2016, no.11, pp. 54–58. (In Russian).
13. Abdrahimova E.S., Abdrahimov V.Z. Teploprovodnost' i poristost' legkovesnogo kirpicha iz othodov proizvodstv. Mezhslancevoj gliny i neftyanogo keka [Thermal Conductivity and porosity of lightweight bricks from production waste. interslant clay and oil cake]. Burenie i neft' [Drilling and oil], 2017, no. 2, pp. 52–57. (In Russian).
14. Gennadiev A.N., Pikovskij Yu.I., Cibart A.S., Smirnova M.A. Uglevodorody v pochvah: proiskhozhdenie, sostav, povedenie [Hydrocarbons in soils: origin, composition, behavior]. Pochvovedenie [Pedology], 2015, no. 10, pp. 1195–1209. (In Russian).
15. Mao D., Lookman R., Van de Weghe H., Weltens R., Vanermen G., De Brucker N., Dies L. Estimation of ecotoxicity of petroleum hydrocarbon mixtures in soilbased on HPLC – GCXGC analysis. Chemosphere, 2009, Vol. 77, no. 1, pp. 1508–1513. (In English).
16. Tang J., Lu X., Sum Q., Zhu W. Aging effect of petroleum hydrocarbons in soil under different attenuation Conditions. Agriculture, Ecosystems Environment, 2012, Vol. 149, pp. 109–117.
(In English).
17. Chang W., Dyen M., Spagnuolo L., Simon P., Whyte L., Ghoshal S. Biodegradation of semi- and non-volatile petroleum hydrocarbons in aged, contaminated soils from a sub-Arctic site: Laboratory pilot-scale experiment at site temperatures. Chemosphere, 2010, Vol. 80, pp. 319–326. (In English).
18. Pinedo J., Ibbez R., Lizen J.,P.A., Irabien A. Human risk assessment of contaminated soils by oil products: total TPH content versus fraction approach. Hum Ecol. Risk Assess. Int. J. 2014, Vol. 20, no. 5, pp. 1231–1248. (In Engish).
19. Barnes D.L., Chuvilin E. Migration of Petroleum in Permafrost-Affected Regions. Soil Biol., 2009, Vol. 16, pp. 263–278.
(In English).
20. Liu P.G., Chang T.Ch., Chen Ch.-H., Wang M.-Zh., Hsu H.-W/ Effects of soil organic matter and bacterial community shift on bioremediation of diesel-contam-inated soil. Int. Biodeterior. Biodegrad, 2013, Vol. 85, pp. 661–670.(In English).
21. Wu G., Zhu X., Ji H., Chen D. Molecular modeling of inter actions between heavy crude oil and the soil organic matter coated quartz surface. Chemosphere, 2015, Vol. 119, pp. 242–249. (In English).
22. Huesemann M.H., Hausmann T.S., Fortman T.J. Does Bioavailability limit biodegradation? Acomparison of hydrocarbon biodegradation and desorption rates in aged soils Biodegradation, 2014, Vol. 15, pp. 261–274. (In English).
23. Kovaleva E.I., Pukal'chik M.A., Yakovlev A.S. O vozmozhnostyah primeneniya aktivnosti katalazy pri ekologicheskim normirovanii i ocenke neftezagryaznennyh pochv [On the possibilities of using catalase activity in environmental rationing and assessment of oil-contaminated soils]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. [Ecology and Industry of Russia] 2016, Vol.. 20, no. 11, pp. 26–31. (In Russian).
24. Chang K., Baril R., Hull M., Pepe N.T.M., Nwachuku I.D., Doezema L.A. Microseepage of C2-C5 alkanes over the Baldwin Hills in Los Angeles. Atmospheric Environ, 2014, Vol. 87, pp.170 – 174. (In English).
25. Abdrahimov V.Z. Ekonomicheskie i prakticheskie aspekty ispol'zovaniya othodov goryuchih slancev v proizvodstve legkovesnogo kirpicha [Economic and practical aspects of the use of waste oil shale in the production of lightweight bricks] Ekonomika stroitel'stva [Economik of construction], 2020, no. 1, pp. 64–73. (InRussian).
26. Abdrahimov V.Z. Ispol'zovanie flotacionnogo ugleobogashcheniya v proizvodstve poristogo zapolnitelya na osnove zhidkogo stekla [ Use of flotation carbon enrichment in the production of porous aggregate based on liquid glass]. Ekologiya promyshlennogo proizvodstva [Ecology of industrial production], 2019, no.4, pp. 25–29. (In Russian).
27. Abdrahimov V.Z. Ispol'zovanie othoda obogashcheniya uglya i bejdellitovoj gliny v proizvodstve poristogo zapolnitelya na osnove zhidko-stekol'nyh kompozicij [Use of coal and beidellite clay processing waste in the production of a porous aggregate based on liquid-glass compositions]. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo [Izvestiya vuzov. Construction], 2019, no. 7, pp. 25–34. (In Russian).
28. Abdrahimova E.S., Abdrahimov V.Z. Vysokoporistyj teploizolyacionnyj material na osnove zhidkogo stekla [Highly Porous thermal insulation material based on liquid glass ]. Fizika i himiya stekla. [Physics and cemistry of the qlass], 2017, Vol. 43, no. 2, pp. 222–230. (In Russian).
29. Abdrahimov V.Z., Semenychev V.K., Kulikov V.A., Abdrahimova Sposob polucheniya poristogo zapolnitelya [Method for obtaining a porous filler]. Patent RF no. 2426710. S1 S04V 38/06, dd. 20.08.2011.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей

    Авторизация


    регистрация

    Абдрахимов В.З.

    Абдрахимов В.З.

    д.т.н., профессор

    Самарский государственный экономический университет

    Абдрахимова Е.С.

    Абдрахимова Е.С.

    к.т.н., доцент кафедры «Химия»

    Самарский государственный аэрокосмический университет. г. Самара. Россия

    Ключевые слова: отходы нефтедобычи, нефтяной шлам, межсланцевая глина, жидкостекольная композиция, хлорид натрия, пористость, пористый заполнитель
    Keywords: oil production waste, oil sludge, interslane clay, liquid-glass composition, sodium chloride, porosity, porous aggregate

    Просмотров статьи: 2296

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru