DE3939513A1 - Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm - Google Patents
Verfahren zur aufbereitung von bohrschlammInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/0481—Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
- C04B18/049—Wastes from oil or other wells, e.g. drilling mud
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
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Description
Beim geologischen Tiefbohren werden häufig Bentonitsus
pensionen als Schmier- und Spülmittel für die Bohrwerkzeuge ein
gesetzt, und zwar je nach Verwendungszweck als Süßspülungen (mit
Süßwasser aufbereitete Bentonitsuspensionen) oder Solespülungen
(mit Salzsole aufbereitete Bentonitsuspensionen) und in Extrem
fällen auch in Form von ölhaltigen Spülungen. Bei dem Bohrvorgang
vermischt sich die Spülung mit Boden- und Gesteinsbestandteilen.
Durch Sieben und Zentrifugieren der so verunreinigten Spüllösung
kann man einen großen Teil der Boden- und Gesteinsbestandteile
abtrennen und die so gereinigte Spüllösung beim Bohrvorgang wie
der einsetzen. Die abgetrennten Boden- und Gesteinsbestandteile
bilden den Bohrschlamm. Ihm haftet noch restliche Spüllösung an,
die außer dem Bentonit (und ggfs. anderen, aus der Bohrung stam
menden Tonen) noch chemische Zusätze wie chemische Leime (z. B.
Carboxylzellulose), Salzsole oder auch Öle enthalten kann.
Bohrschlämme sind deshalb als Spezialabfall klassifi
ziert und werden unter Aufsicht der zuständigen oberen Bergbehör
den nach dem Abfallbeseitigungsgesetz in extra dafür angelegten
Deponien (Schlammteichen) entsorgt. Dabei handelt es sich um Erd
becken, die mit Folie ausgekleidet sind. Nach dem Auffüllen
dieser Becken mit Bohrschlamm läßt man die festen Bestandteile
sedimentieren und pumpt anschließend die Sole ab, die gesondert
entsorgt werden muß. Die Problematik dieser Schlammbecken liegt
darin, daß der Bentonit ein stark wasserhaltiges Tonmineral ist,
das eine hohe Quell- und Adsorptionsfähigkeit besitzt und seine
Feuchtigkeit nur sehr langsam abgibt, so daß die Schlammbecken
nicht begehbar sind. Man würde in ihnen wie in einem Moor versin
ken. Die Bemühung, die Schlammteiche nach längerer Standzeit mit
Hilfe von Reisig und Erde zu kultivieren, ist sehr kostspielig
und langwierig, da - wie gesagt - der Bentonit seine Feuchtigkeit
sehr langsam abgibt. Stark ölhaltige Bohrschlämme werden in Son
dermülldeponien entsorgt oder in Spezialanlagen verbrannt.
Diese Art der Entsorgung von Bohrschlämmen ist aus
umwelttechnologischer Sicht und aus ökonomischen Gründen sehr un
zulänglich.
Hier setzt die Erfindung ein. Sie hat die Aufgabe, die
Entsorgung der Bohrschlämme zu verbessern.
Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
dem Bohrschlamm Zement als Bindemittel und ggfs. Wasser und/oder
Zuschlagstoffe beigemengt und die so entstandene Betonmischung
zur Abbindung gebracht wird.
Der Einsatz von Zement als Bindemittel bei der Aufar
beitung von Bohrschlämmen (selbst bei salzhaltigen Bohrschlämmen)
führt zu einem Beton als nutzfähiges Produkt. Wenn man bedenkt,
daß der im Bohrschlamm enthaltene Bentonit viel Feuchtigkeit ge
bunden hat, die er nur schwer wieder abgibt und u. a. auch noch
Zusätze wie Sole enthält, so ist es erstaunlich, daß das Abbinden
der Betonmischung zu einem Produkt mit betonüblicher Festigkeit
nicht beeinträchtigt wird. Dieser Beton ist auch nicht mehr che
misch auswaschbar, was besonders überraschend ist, weil Versuchs
reihen mit dem Ziel, den Bohrschlamm durch Zugabe von gebranntem
Kalk (CaO) aufzubereiten, fehlschlugen. Sie führten zu einer
festen Erde, die chemisch noch auswaschbar und somit nicht depo
niefähig war, also immer noch als Spezialabfall entsorgt werden
mußte.
Mit der Erfindung ist es also gelungen, aus dem Spezi
alabfall Bohrschlamm einen neuen Stoff (Beton) herzustellen, der
einer sinnvollen Verwendung zugeführt werden kann.
Dieser Beton kann als Nicht-Konstruktionsbeton überall
dort eingesetzt werden, wo Baustoffnormen keine Herstellungsvor
aussetzungen darstellen oder in Bauschuttdeponien entsorgt wer
den, wenn keine Nachfrage nach Beton besteht.
Der Bohrschlamm muß nicht mehr in teuren umweltbela
stenden Schlammteichen entsorgt werden, sondern wird als Aus
gangsmaterial für Beton verwendet. Selbst ölhaltige Bohrschlämme
können eingesetzt werden, wenn ihr Ölgehalt z. B. durch Dampfex
traktion gesenkt wird.
Man kann durch Variation der Mengenverhältnisse von
Bohrschlamm : Zement : Wasser : Zuschlagstoff Einfluß auf die Festig
keit und Dichte des Endproduktes nehmen. Je nach Höhe des Zement
anteils erhält man unterschiedlich feste Betone: Ein großer
Zementanteil liefert einen festen Beton, ein geringer Zementan
teil einen weniger festen Beton. Da der Bohrschlamm häufig konti
nuierlich anfällt, also keine saisonalbedingte Höhe oder Tiefe
aufweist, muß er auch ständig aufgearbeitet werden. Die Nachfrage
für Beton kann aber saisonbedingt sein. In Zeiten geringer Nach
frage bietet sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglich
keit an, durch Verringerung des Zementanteils aus dem Bohrschlamm
einen "Magerbeton" herzustellen, den man auf einer Bauschuttdepo
nie, also ohne irgendwelche Auflagen, entsorgen kann.
Für einen deponiefähigen Beton benötigt man
120-200 kg Zement pro Tonne Bohrschlamm.
Nicht-Konstruktionsbetone z. B. für Wegbefestigungen,
Stützmauern, Dichtungsschichten oder Beckenauskleidungen an Depo
nien haben einen Zementanteil von 200-400 kg pro Tonne Bohr
schlamm. Ein Zementgehalt von 400-600 kg pro Tonne Bohrschlamm
führt zu einem brechbaren Material, das z. B. für die Schotter
herstellung verwendet werden kann.
Besonders feste Produkte, z. B. für eine Straße oder die
Hofpflasterung eines Fabrikgeländes, werden durch Ausmagern des
Tonanteils im Bohrschlamm erzielt, indem man den Anteil von
Zement und Zuschlagstoffen wie Sand, Kies oder Splitt erhöht. Für
Beckenauskleidungen oder Dichtungsschichten in Deponien benötigt
man ein besonders undurchlässiges, dichtes Material. Dies erhält
man durch einen hohen Tonanteil.
Ob der Mischung Wasser zugesetzt werden muß oder nicht,
richtet sich nach dem Trockenheitsgrad des Bohrschlamms. Durch
die Zugabe von Sand, Kies oder Splitt wird nicht nur die Festig
keit des Betongemischs bestimmt, sondern auch eine bessere Misch
barkeit der Einzelkomponenten miteinander gewährleistet.
Die Erfindung bietet also eine besonders kostengünstige
und ökologisch sinnvolle Lösung des Problems der Entsorgung von
Bohrschlamm.
Die Vermischung der Einzelkomponenten der Erfindung
kann auf konventionelle Weise geschehen. Bevorzugt unter Einsatz
hoher Mischungsenergie.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
beschrieben:
1000 kg Bohrschlamm mit ca. 300-320 l Feuchtigkeit
995 kg Kies mit der Korngröße 8-16 mm
320 kg Portlandzement 35 F.
995 kg Kies mit der Korngröße 8-16 mm
320 kg Portlandzement 35 F.
Von den ca. 320 l Feuchtigkeit werden 110 l für den
Hydrationsprozeß des Zements verbraucht. Die restliche Feuchtig
keit bleibt im Tonbestandteil gebunden, so daß der Beton an der
Oberfläche trocknet, aber im Inneren die Feuchtigkeit behält.
Claims (7)
1. Verfahren zur Aufbereitung von Bohrschlamm, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Bohrschlamm Zement zugesetzt und die so
entstandene Betonmischung zur Abbindung gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bohrschlamm durch Zugabe von Wasser auf den für die Betonie
rung erforderlichen Wassergehalt eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß dem Bohrschlamm übliche Zuschlagsstoffe, vorzugsweise
Kies, Sand oder Splitt zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß pro Tonne Bohrschlamm 120-600 kg Zement zugesetzt
werden.
5. Verwendung des nach Anspruch 1, 2 oder 3 aufgearbeite
ten Bohrschlamms mit einem Gehalt von 120-200 kg Zement pro
Tonne Bohrschlamm als Material für Bauschuttdeponien.
6. Verwendung des nach Anspruch 1, 2 oder 3 aufgearbeite
ten Bohrschlamms mit einem Gehalt von 200-400 kg Zement pro
Tonne Bohrschlamm als Nicht-Konstruktionsbeton.
7. Verwendung des nach Anspruch 1, 2 oder 3 aufgearbeite
ten Bohrschlamms mit einem Gehalt von 400-600 kg Zement pro
Tonne Bohrschlamm zur Herstellung von brechbarem Material, vor
zugsweise Schotter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939513 DE3939513A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939513 DE3939513A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3939513A1 true DE3939513A1 (de) | 1991-06-06 |
Family
ID=6394444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893939513 Withdrawn DE3939513A1 (de) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | Verfahren zur aufbereitung von bohrschlamm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3939513A1 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102019000384A1 (de) | 2019-01-22 | 2020-07-23 | Volker Appiarius | Beton und Verfahren zur Herstellung von Beton |
-
1989
- 1989-11-29 DE DE19893939513 patent/DE3939513A1/de not_active Withdrawn
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US8109456B2 (en) | 2007-04-16 | 2012-02-07 | Advanced Cuttings Treatment As | System to accelerate stabilization of drill cuttings |
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Legal Events
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