Свойства и фазовые превращения в осадках сточных вод коммунального хозяйства

В статье рассматривается возможность использования осадков сточных вод коммунального хозяйства в производстве обжиговых керамических материалов. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью расширения сырьевой базы строительной индустрии и разработки эффективной технологии утилизации отходов станций подготовки питьевой воды. Осадки сточных вод практически не используются и размещаются в окружающей среде на специализированных площадках - полигонах. Известна практика использования отходов различных производств в качестве добавок при производстве керамических строительных материалов. На основе проведенных экспериментальных исследований по изучению состава и свойств осадков сточных вод установлено, что осадок представляет собой смесь органических и неорганических веществ, находящихся в дисперсном состоянии, и воды в химически связанном состоянии в виде адсорбционных оболочек и небольшого количества свободной воды. Минеральная часть осадков представлена в основном соединениями кальция, кремния, алюминия и железа. Органическая часть составляет 44-49 % от массы сухого осадка и способствует формированию пористой структуры керамического материала. Исследования химического, гранулометрического, фазового состава и превращений, протекающих при сушке и сжигании такого осадка, осуществляли с помощью дифференциально-термического анализа, рентгенофазового анализа, ртутной порометрии, электронной микроскопии. На основе результатов проведенных исследований сделан вывод о том, что осадок обладает полифункциональным ресурсом для воздействия на процессы спекания и формирования структуры керамики и представляет собой ценный материальный и энергетический ресурс. Альтернативным способом утилизации осадка сточных вод является производство различных строительных материалов на основе золы и шлака от сжигания осадков. Осадок сточных вод применяется в материалах на основе суглинков, поскольку имеется физическое и химическое сродство их состава и свойств, основанное на их коллоидно-химическом происхождении в природных условиях. Утилизация золы, полученной при сжигании осадков, способствует уменьшению экологического воздействия на окружающую среду.

строительная керамика, осадок сточных вод, кварц, глинистые частицы, пористая структура

1. Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод. М.: Стройиздат, 1988. 256 с.

2. Хакимов Ф.И., Керженцев А.С., Севостьянов С.М.Рекомендации по утилизации илов городских очистных сооружений. М.: Госкомэкологии России, 1999. 54 с.

3. Бернадинер М.Н., Жижин В.В., Иванов В.В. Термическое обезвреживание промышленных органических отходов // Экология и промышленность России. 2000, апр. С. 17-21.

4. Сжигание осадков сточных вод коммунального хозяйства в псевдоожиженном слое катализатора / А.Д. Симонов, Н.А. Языков, А.В. Трачук, В.А. Яковлев // Альтернативная энергетика и экология. 2010. № 6 (86). С. 61-66.

5. Беляев А.Н., Щербакова Е.В. Инновационные технологии утилизации отходов // СтройПРОФИль. № 2/1-10. С. 36-37.

6. Bottril P. Minimizing the sludge disposal problem // Water and Waste treat. 1997. 40. № 9. P. 26.

7. Пат. 2160722 Российская Федерация, МПК С 04 В 35/10. Способ получения заполнителя / Чума-ченко Н.Г., Баранова М.Н., Коренькова Е.А.; Заявитель и патентообладатель СамГАСА. № 98121761; Заявл. 30.11.1998; Опубл. 20.12.2000, Бюл. № 35. 6 с.

8. А. с. 1763409 СССР, МПК С 04 В 14/12. Сырьевая смесь для изготовления пористого заполнителя / Ф.Ю. Ибадуллаев, В.Ю. Аскеров, А.Р. Гаджилы. № 4821187; Заявл. 2.04.1990; Опубл. 23.09.1992, Бюл. № 35. 6 с.

9. А. с. 1821458 СССР, МПК С 04 В 14/12. Сырьевая смесь для изготовления керамзита / С.А. Калуц-кая и др. № 4921704; Заявл. 28.03.1991; Опубл. 15.06.1993, Бюл. № 22. 8 с.

10. Дрозд Г.Я., Братиун В.И., Литвинов Г.Ф. О возможности переработки осадков сточных вод в строительные материалы // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. № 4. С. 8-9.

11. Рогов В.И. Современные методы утилизации осадков сточных вод // Решение проблем экологической безопасности в водохозяйственной отрасли: Тез. докл. VI Междунар. конф. Новосибирск, 2010. С. 85-87.

12. КнигинаГ.И. Строительные материалы из горелых пород. М.: Стройиздат, 1966. 297 с.

13. Брянцев Б.А., КононовМ.Е., Поваляева О.В. Некоторые физико-химические свойства кианита месторождения Новая Шуурта и материалов на его основе // Минеральное сырье и отходы промышленности для производства строительных и технических материалов. Л.: Наука, 1982. С. 64-68.

14. БуттЮ.М., ТимашевВ.В. Портландцементный клинкер. М.: Стройиздат, 1967. 303 с.

15. Бутт Ю.М., Горбаковская Е.Л., Вайсфельд Л.Д. Шлаковые цементы без добавок - возбудителей твердения // Сб. тр. РОСНИИМС. М.: Промстройиздат. 1953. № 3. С. 25-31.