Потенциал осадка промывных вод как сырьевого компонента строительной керамики

В настоящее время промывные воды и образующиеся осадки водоочистки сбрасываются в водоемы, что приводит к их загрязнению и представляет собой значительную экологическую угрозу. Учитывая значительное содержание минерального и органического веществ, осадки могут являться ценным сырьевым ресурсом, который может быть задействован в производстве строительной керамики. Цель работы заключается в оценке технологического потенциала осадков промывных вод в качестве сырьевого компонента строительной керамики. Для анализа гранулометрического состава дисперсной фазы осадка промывных вод применялся метод фотоседиментационного анализа. ДТА-, ДТГ- и ТГ-кривые были получены с помощью микротермовесов TG 209 F1. ИК-спектр коллоидной составляющей осадка получен на ИК-Фурье спектрометре IRAffinity-1S. Установлено, что по химическому составу и физико-химическим свойствам осадок промывных вод сходен с природными органоминеральными грунтами - сапропелями. Специфической особенностью осадка промывных вод является присутствие в его составе кварца в ультрадисперсном состоянии. На термограммах наблюдаются экзотермические эффекты газификации органической составляющей осадка (в интервале 120-420 °С), что может способствовать образованию пористой структуры керамики в процессе обжига. Результаты фотоседиментационного, фотометрического и спектрального анализов свидетельствуют о наличии в составе минеральной части осадков не только кварца, глинистых частиц и карбонатов, но и коллоидного кремнезема. Образование коллоидного диоксида кремния в составе осадков промывных вод может быть связано с полимеризацией мономеров кремниевой кислоты, образованных в результате длительной гидратации кремнезема.

строительная керамика, промывные воды, осадок водоподготовки, кварц, кремнезем

1. Любарский В. М. Осадки природных вод и методы их обработки. М. : Стройиздат, 1980. 128 с.

2. Томин М. Н. Физические свойства осадка водоподготовки и динамика его изменения под действием внешней среды // Международный год планеты Земля: задачи геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. 2008. Вып. 10. С. 94-100. (Сергеевские чтения).

3. Гвоздев В. Д., Ксенофонтов Б. С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. М. : Химия, 1988. 112 с.

4. Reuse of water treatment plant sludge and dam sediment in brick-making / C. Huang, J. R. Pan, K. D. Sun, C. T. Liaw // Water science and technology. 2001. № 10. P. 273-277.

5. Осадок водоочистки как порообразующая добавка к керамическим смесям / С. В. Свергузова, Ж. А. Сапронова, И. Г. Шайхиев и др. // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15, № 7. С. 54-56.

6. Мулькеева И. В., Мулькеев Е. Н. Переработка шлама, полученного после очистки речной воды, в строительные материалы // Вестник Омского университета. 2013. № 4. С. 143-145.

7. Шаяхметов Р. З., Яковлев В. В. Пигменты строительного назначения из шламов водоочистки // Вестник Южно-Уральского государственного университета. 2010. № 15. C. 31-35.

8. Перспективные направления утилизации осадка станций водоподготовки / С. В. Храменков, К. Е. Хренов, Е. В. Шушкевич и др. // Сб. докл. конф. Междунар. водной ассоциации (IWA) «Водоподго-товка и очистка сточных вод населенных мест в XXI веке : технологии, проектные решения, эксплуатация станций». М., 2010. С. 21-23.

9. Lin C. F., Wu C. H., Ho H. M. Recovery of municipal waste incineration bottom ash and water treatment sludge to water permeable pavement materials // Waste management. 2006. № 29. P. 970-978.

10. ЗальмангГ. Физико-химические основы керамики. М. : Госстройиздат, 1959. 396 с.

11. Айлер Р. К. Коллоидная химия кремнезема и силикатов. М. : Госстройиздат, 1959. 280 с.

12. Коойт Г. Р. Наука о коллоидах. М. : Госиноиздат, 1955. 538 с.

13. Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. М. : Химия, 1964. 534 с.

14. Ходаков Г. С. Тонкое измельчение строительных материалов. М. : Стройиздат, 1972. 239 с.