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一种道路铺设用土及利用该铺设用土进行道路铺设的方法

阅读:113发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种道路铺设用土及利用该铺设用土进行道路铺设的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 公开了一种道路铺设用土,该道路铺设用土的 土壤 中添加有油田联合站废弃液,该废弃液与土壤的添加重量比例为:10-15:85-90。本申请还公开了利用油田联合站废弃液铺设道路的方法,该方法包括将土壤与油田联合站废弃液按重量比10-15:85-90混合形成道路铺设用土,将该混合后的土壤作为道路铺设用土实现道路修造。在本申请的技术中,油田联合站废弃液与土壤、 固化 剂等材料相互作用、混合形成道路铺设用土,并进行道路铺设可以满足道路强度和延展性要求,同时其有毒物质被完全封闭、固化,解决了联合站废弃液的环保治理问题。,下面是一种道路铺设用土及利用该铺设用土进行道路铺设的方法专利的具体信息内容。

1.一种道路铺设用土,其特征在于,该道路铺设用土的土壤中添加有油田联合站废弃液,该废弃液与土壤的添加重量比例为:10-15:85-90。
2.根据权利要求1所述的道路铺设用土,其特征在于,所述土壤选自沙土、亚粘土、盐土、灰中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的道路铺设用土,其特征在于,该道路铺设用土中还添加有固化剂。
4.根据权利要求3所述的道路铺设用土,其特征在于,所述固化剂为特种泥,所述特种水泥由5-6%重量份的外加剂和94-95%重量份的水泥组成,所述外加剂选自:磷石膏、无水石膏、高岭土等的一种或多种组合。
5.根据权利要求3所述的道路铺设用土,土壤与固化剂的重量比为85-90:15-10。
6.一种使用油田联合站废弃液铺设道路的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)在道路底基层上摊铺正常土壤;
(2)将土壤与油田联合站废弃液按重量比10-15:85-90混合形成道路铺设用土后将该道路铺设用土铺设在步骤(1)的土层之上;
(3)在(2)步的道路铺设层上覆盖经过路拌机或灰土拌合机拌和后的槽土,再进行初稳、整形、碾压;
(4)将固化剂铺设在(3)步的路面上进行平整,并用固化剂铺设路肩;
(5)对(4)步完成的铺设固化剂的路面和路肩进行成型、养护,完成道路铺设;
上述步骤中选择的土壤是:风沙土、亚粘土、盐碱土、粉煤灰中的一种或几种混合;上述步骤中使用的固化剂是特种水泥,所述特种水泥由5-6%重量份的外加剂和94-95%重量份的水泥组成,所述外加剂选自:磷石膏、无水石膏、高岭土等的一种或多种组合。
7.根据权利要求6所述的使用油田联合站废弃液铺设道路的方法,其特征在于,步骤(2)中还添加固化剂,土壤与固化剂的重量比为85-90:15-10。
8.根据权利要求1-5任一权利要求所述的道路铺设用土,其特征在于,该道路铺设用土用于铺设场坪。

说明书全文

一种道路铺设用土及利用该铺设用土进行道路铺设的方法

技术领域

[0001] 本发明的技术涉及废物资源再利用领域,具体是针对油田联合站产生的废液,结合其化学、物理特性对其实施二次利用的方法,即一种利用油田联合站产生的废液合成铺设道路用土的技术,并且利用该道路铺设用土进行道路铺设的方法,且该添加有油田联合站废液的土壤还能够用于场坪铺设中。

背景技术

[0002] 石油的开采、加工是国民经济发展的一个重要环节。随着石油工业开发和生产规模的逐渐扩大,特别是进入经济发展的高速时期,产油规模日益增加,油田在勘探、开发生产中每年都要产生大量的废液,如:钻井废泥浆、钻井压裂液、三次采油聚驱返排液等。这些废弃物中的化学成分复杂,单一处理时难度大、成本高。
[0003] 在油田在油、气开采、分离、处理过程中,即处理、压裂液、二次以上的油品处理工艺中,特别是经过联合站的油水分离和污水处理过程中会产生大量的废液。废液中包含多种高分子物质,实施单一的环保治理时,投入资金大,但效果却不理想时,很容易造成二次污染,不仅影响环境,造成油田环境污染,而且浪费资源,使用价值也受到损失。目前,国内对采油工艺产生的废液通常采用单一的水泥封固存放方式进行处理,如果储存的废液池发生泄露会对环境造成毁灭性影响。国外对采油工艺所产生废液,由于治理难度大,治理成本高原因,通常会选择指定深井实施回注方式处理,这种方式极大增加了采油成本。如何开发和利用废液,有效解决环境污染,降低油田采油成本,是油田生产亟待解决的问题。
[0004] 我国在生产企业的环保法规上通过制定《清洁生产促进法》来提高企业的环保要求,国务院也相应出台了《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》和《污染物多因子收费制度》等一系列指导性文件,环境指标成为考核油田效益的一项重要参数。如何治理油田联合站废弃液,降低二次污染,实现其再回收利用原油开采企业的一个技术难题。同时,该技术的研发也是石油生产企业环保技术进步的一个重要前沿方向。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的就在于针对现有的油田联合站废弃液通过储藏池储藏中,容易发生泄漏,造成环节二次污染的环节问题,提出一种二次开发利用该废弃液合成铺设道路用土的技术方案。经过该技术方案的实施,道路铺设用土完全满足道路铺设的强度要求,并且还实现了油田联合站废弃液的环保处理。本技术方案中,将油田联合站废弃液用于道路及场坪修筑。按道路施工工艺形成强度较高,不影响环境,不造成二次污染的道路用土。为了更加有效地治理,充分利用联合站废液里的高分子成分,使废液变为资源,降低治理成本,改善环境。解决了无害化硬化处理。该工艺可应用在基建工程中,如:场坪、通井路、砂石路改造、道路基层、井场、场坪、翻浆路维修、砂石路翻新等,使用废弃聚合物固化施工时,应用材料面广,可就地取材,如:沙土、盐土、亚粘土、砂石路改造等,即节约了资源,又在治理环境污染的同时使资源再利用,取得最大的经济产出和最少的废物排放,为建设资源节约型和环境友好型社会开辟一条新路。在废液的综合利用上,在工业废料的资源化再利用上,通过硬化油田联合站废弃液体治理技术可以使废弃物资源化转换综合利用与发展循环经济的转换主体介质,利于国家的循环经济发展。
[0006] 为实现上述技术目的,本申请采用的技术方案为:一种道路铺设用土,该道路铺设用土的土壤中添加有油田联合站废弃液,该废弃液与土壤的添加重量比例为:10-15:85-90。在该技术方案中,铺设道路的普通用土中通过添加油田联合站废弃液能够实现铺设用土具备足够的强度和延展性,满足在低温、高温环境下道路的形变要求,同时作为废液的油田联合站废弃液实现了二次利用,提高了废液利用的效率。
[0007] 上述铺设道路的土壤选可以选自风沙土、亚粘土、盐碱土、灰中的一种或几种混合。在铺设道路中,通过添加油田联合站废弃液则大大降低了对现有道路铺设用土的要求,任何现有的土质经过合适添加油田联合站废弃液后均能达到铺设道路的标准。
[0008] 为了增加道路铺设后的强度,通常可以在该道路铺设用土中添加固化剂。固化剂不仅提高了整个铺设过程的固化效率,同时对油田联合站废弃液的作用体现也起到了促进作用。上述固化剂为特种水泥,所述特种水泥由5-6%重量份的外加剂和94-95%重量份的水泥组成,所述外加剂选自:磷石膏、无水石膏、高岭土等的一种或多种组合,选择土壤与固化剂的重量比为85-90:15-10。
[0009] 本申请还公开了一种使用油田联合站废弃液铺设道路的方法,该方法包括以下步骤:
[0010] (1)在道路底基层上摊铺正常土壤;
[0011] (2)将土壤与油田联合站废弃液重量比10-15:85-90混合形成道路铺设用土后将该道路铺设用土铺设在步骤(1)的土层上;
[0012] (3)在(2)步的道路铺设层上覆盖经过路拌机或灰土拌合机拌和后的槽土,再进行初稳、整形、碾压;
[0013] (4)将固化剂铺设在(3)步的路面上进行平整,并用固化剂铺设路肩;
[0014] (5)对(4)步完成的铺设固化剂的路面和路肩进行成型、养护,完成道路铺设;
[0015] 上述步骤中的土壤是:风沙土、亚粘土、盐碱土、粉煤灰中的一种或几种混合;上述固化剂是特种水泥,所述特种水泥由5-6%重量份的外加剂和94-95%重量份的水泥组成,所述外加剂选自:磷石膏、无水石膏、高岭土等的一种或多种组合。
[0016] 上述道路的铺设过程中,在铺路用土中通过混合油田联合站废弃液可以提高铺设道路的强度和形变延展性,同时实现了废液的二次利用,为石油生产企业的废液处理开拓了一个新方向。
[0017] 上述铺设道路的步骤(2)中还可以添加固化剂,土壤与固化剂的重量比为85-90:15-10。固化剂提高了道路铺设过程中的固化效率,缩短了铺设时间。
[0018] 本申请技术方案所提出的在铺设用土中添加油田联合站废弃液以制造新型铺设道路用土的技术还可以广泛应用在其他领域,例如在现有的场坪铺设中,其同样具备前述优点。
[0019] 本申请在上述铺筑道路的方法中,完全按《CJJ/T80-98》标准中的5.1.3 5.1.4碾压成型、养护。在该技术的实际应用中,通过本申请的铺设用土进行场坪、通井路、砂石路改造、道路基层、井场、场坪等铺设应用后,硬化后的强度完全满足要求,通过室内和室外测试实验对铺设效果得到证实。施工中,铺设道路的地面体现出早期抗压强度高,七天在2.0MPa以上,随着时间的延长其强度可持续增长。在工程应用中相比粉煤灰等工业废渣的固化,在同一条件下,通过硬化油田废弃液体治理技术,比其他方法固化的各项指标都高,充分发挥了高分子的特性。应根据工程需要来确定废弃物硬化技术的用量。附图说明
[0020] 图1为利用本申请技术方案铺设的地面通过电镜扫描获得类似核桃石剖面的图像;
[0021] 图2为利用本申请技术方案铺设的地面通过电镜扫描获得类似长石剖面的图像。具体实施方式:
[0022] 为进一步对本申请的技术方案进行解释,申请人结合下述具体实施方式进行介绍。本申请实施中,采用内蒙古自治区科左后旗风沙土作为土壤。油田道路的铺设中首先在道路基层上摊铺30cm的风沙土;再将路槽土耙细,利用路拌机或灰土拌合机进行拌合均匀,之后进行路面的初稳、整形、碾压。完成上述过程后,在路面上浇筑油田联合站废弃液,废弃液浇筑时与土壤的重量比为10-15:90-85,由此形成土壤与废弃液的混合体,最后在混合有油田联合站废弃液的土壤混合层上摊铺特种水泥,特种水泥的加入量与风沙土的比例为12:88。特种水泥是在水泥中添加外加剂并对其混合球磨二次而成,其中外加剂为:磷石膏、无水石膏、高岭土的组合。特种水泥在铺设的道路路上并碾压成型,完成道路铺设过程。本实施例中道路的铺筑按照《CJJ/T80-98》标准中的5.1.3 5.1.4碾压成型、养护。根据气温20度时,养生期在7-10天以上。上述道路铺设中增加使用了油田联合站废弃液,其与铺设道路的普通土壤混合形成铺设道路的新型道路层,能够大大提供道路的强度。其测试结果如下表1;将固化后的路面材料进行学强度测试,测试依据固化类混合料的无侧限抗压强度试验方法。得到数据如下:
[0023] 表1:本申请实施例的路面固化后的测试数据:
[0024] Mpa 2.54 3.65 4.65 5.71 6.85天数(Day) 7 28 60 90 180
[0025] 表2:现有混凝土固化后的强度对照数据:
[0026]Mpa 17.25 23 23.01 23.15 23.17
天数(Day) 7 28 29 33 36
[0027] 本申请技术方案获得的道路在硬化后各项指标均符合国家行业标准《固化土路面基层和底基层技术规程标准》CJJ/T80-98,并且将油田联合废弃液中有害物质硬化固定在道路硬化层中,稳定、封闭、包裹了有害成分,达到了较好的固化强度,以满足规范要求,实现工程所需的强度值。
[0028] 本申请的技术可以为砂石路改造和老路翻新,降低工程成本,充分发挥聚驱返排废液中的高分子特性,在道路工程中,施工后,强度高,七天在2.0MPa以上,和易性好,水稳性强,保水性高,回弹模量性能好,具备聚合物混凝土性能,同时还可以解决东北地区的道路翻浆问题。在道路的基层和面层及砂石路改造时,可就地取材,降低工程造价。在强度及耐久性方面,即提高强度,又增强抗折度。随着时间的延长其强度可持续增长,越久越坚硬,它的强度增长大于混凝土的增长周期。
[0029] 本技术创造的核心是将联合站废弃物固化中的有机物质通过降解、分解、聚合及水化热反应使羧基转化成羟基等,再利用时,使有害物质稳定、封闭、包裹,达到较好的硬化效果。由于联合站废弃液中高分子的分子链特别长,易使废弃物硬化和风沙土、砂石、盐碱土等材料混合,渗透力强,容易拌和,从而达到一定的强度,经过处理后的路面进行化学分析后的成分分子结构:
[0030]
[0031] 通过对利用本申请技术铺设的道路样品进行电镜图像分析,可以发现其可以呈现类似核桃石或长石的剖面图像,如图1、图2.电镜图像充分证实了本申请利用油田废弃液后能够实现充分硬化的效果。
[0032] 此外,由于联合站废液是由多种废液综合到一起的,具有毒性。在再利用时为了使其不造成二次污染,在硬化时一定要考虑环保要求,同时也要考虑强度满足工程要求。实验用它做强度对比后发现,后期强度值的增长速度好于混凝土,如表3.
[0033] 表3:对添加废液后铺设道路进行环境评检的检测数据及标准对照
[0034] 项目 石油类 PH COD BOD 硫化物 挥发酚 抗压强度一级排放标准 〈10 6~9 〈150 〈30 〈1.0 〈0.5 〉0.7
检测样品0 0.324 8.60 148 32.1 0.007 0.001 0.85
检测样品1 无 8.2 41.7 16.1 0.009 0.001 2.35
检测样品4 0.258 8.47 9.26 3.4 0.009 0.001 2.95
[0035] 注:0#为单一治理后的样品,1#、4#为联合站废液硬化检测值。
[0036] 此外,为了验证本发明的环保特性,取硬化土壤的试放到鱼缸里进行生物测试,添加废液的硬化土壤试块放到鱼缸里后鱼和植物可以正常存活和生长。
[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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