Большинство резервуарных нефтешламов подлежат прямой утилизации в процессах изготовления дорожных и строительных материалов в качестве сырья. Входящие в состав нефтешламов смолы, парафины и другие высокомолекулярные соединения обладают поверхностно-активными и вяжущими свойствами. Именно эту особенность нефтешламов можно эффектно использовать при их утилизации. Обладая высокой адсорбционной способностью, жидковязкие нефтешламы сравнительно легко распределяются по поверхности практически любой дисперсный минеральной фазы. При этом, благодаря физико-химическому взаимодействию нефтешлама с минеральной дисперсной средой, происходит хемосорбционное поглощение загрязнителей, в том числе окислов тяжелых металлов, минеральной матрицей и их обезвреживание. Процессы преобразования таких коллоидно-дисперсных систем в дорожно-строительные материалы могут регулироваться с помощью специально подобранных реагентов для получения экологически безопасных композиций с нужными технологическими характеристиками.

Одним из наиболее распространенных реагентов в практике утилизации нефтешламов служит окись кальция или негашеная известь, действие которой основано на ее способности вступать в экзотермическую реакцию с водой.

Особенность этой реакции состоит в том, что она идет со значительной задержкой, ускоряясь при разогреве смеси. Конечные стадии этой реакции сопровождаются образованием пара, а иногда и локальными вспышками. Продуктом реакции является коричневое порошкообразное вещество, состоящее из мелких гранул. Образованный продукт проявляет инертные свойства по отношению к воде и почве, поскольку частицы токсичных веществ-загрязнителей заключены в известковые оболочки-капсулы и равномерно распределены в массе продукта. Материал, изготовленный из таких гранул обладает высокой плотностью, водонепроницаемостью и может выдерживать нагрузки до 90 МПа.

Нередко с целью обезвреживания отходов нефтепродуктов вместе с негашеной известью используют ПАВ из класса жирных и сульфокислот, а также других высокомолекулярных природных и синтетических веществ. При смешении нефтешлама с этими компонентами в пропорции от 1:1 до 1:10 происходит адсорбция отходов на поверхности гидроокиси Ca. В результате получают сухой гидрофобный порошок, который можно использовать в качестве сыпучего дорожно-строительного материала.

Строительный материал с гидрофобным покрытием — "черный" щебень для асфальтовых покрытий также можно получить из нефтешламов. Нефтешлам обезвоживают методом капиллярного отсоса волокнистым материалом до влажности 60-70%, затем остаток высушивают в барабанных печах при 300-400 °С с добавлением гравия или щебня в массовом соотношении от 1:2 до 1:3. Это способ имеет ряд недостатков: длительность процесса предварительного обезвоживания нефтешлама (24 ч); необходимость осуществления процесса очистки всего объема улавливаемой и конденсируемой парогазовой фазы от токсичных продуктов разложения (пиролиза) углеводородных и других органических компонентов перерабатываемого нефтешлама, которые неизбежно образуются при прямом нагреве в барабанных печах смеси остатка щебня или гравия.

Быстрый и экологически приемлемый способ переработки нефтешлама осуществляется за счет использования для предварительного обезвоживания механического измельчителя 1 (слайд №13), с помощью которого в течение 10-15 мин достигается размельчение и очистка жидких и твердых шламов от твер­дых включений размером более 15-20 мм и разрушение агло­мератов с выделением связанной и свободной воды, т. е. происходит снижение обводненности перерабатываемого нефтешлама до 40-50%.

Затем проводят термическую обработку обезвоженного неф­тешлама, смешивая во вращающемся смесителе 2 с горячим щеб­нем или гравием, нагретым в барабанной печи 3 до 300-400 °С, в результате чего интенсифицируются процессы пленкообразования и перевода из шлама в паровую фазу жидких углеводородных компонентов. Образующуюся паро-газовую смесь отводят через конденсатор-холодильник 4 и сепаратор отделения дымовых газов 5 в отстойник 6, где происходит расслоение конденсата на водную и углеводородную фазы.

Рисунок – Принципиальная схема установки для переработки нефтешлама: 1 – механический измельчитель, 2 – смеситель, 3 – барабанная печь, 4 – конденсатор-холодильник, 5 – сепаратор, 6 – отстойник

Использование способа сокращает время переработки и в 5-10 раз потери токсичных газообразных соединений (продуктов термического разложения углеводородов), а также исключает процесс термодеструкции углеводородных компонентов нефти.

Нефтешламы можно использовать для приготовления асфальтобетонной смеси и шламобетона.

Шламобетон, состоящий из нефтешлама (86-88%) и цемента или извести (14-12%), имеет высокие значения прочности при сжатии и растяжении. При этом в качестве нефтешлама шламобетон содержит шлам нефтедобычи (состав, % мае: высокодисперсные частицы металла, кварца, гидроксидов железа, алюминия).

Нефтешлам можно использовать в области дорожного и аэродромного строительства для устройства оснований дорожных одежд и морозозащитных слоев земляного полотна автомобильных дорог и аэродромов. Технический результат: повышение водо- и морозостойкости материала, увеличение сроков службы дорожных одежд, повышение экологической безопасности окружающей среды в результате утилизации отходов нефтедобывающей промышленности.