Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 9
1.1 Общие сведения об образовании осадков природных и сточных вод 9
1.2 Образование и состав осадков после мойки железнодорожного транспорта 13
1.3 Методы обработки осадков сточных и природных вод... 16
1.3.1 Методы стабилизации осадка 17
1.3.2 Обработка реагентами 18
1.3.3 Замораживание - оттаивание 19
1.3.4 Радиационная обработка 20
1.3.5 Магнитная обработка и электрокоагуляция 20
1.3.6 Механическое обезвоживание 21
1.3.7 Обезвоживание на иловых площадках 24
1.3.8 Другие методы 25
1.4 Методы обработки осадка природных вод 25
1.4.1 Захоронение водопроводного осадка в подземные и морские горизонты 25
1.4.2 Регенерация коагулянтов из водопроводных осадков 26
1.5 Совместная обработка осадков сточных и природных вод 29
1.6 Применение осадка природных вод для удаления фосфатов из сточных вод 30
1.7 Применение осадков сточных и природных вод в промышленности 32
1.7.1 Применение осадка природных вод 33
1.7.2 Применение осадка сточных вод 34
ГЛАВА 2. Методы и объекты исследований 36
2.1 Стандартные методы и методики исследования, применяемые в работе..., 36
2.1.1 Рентгенофазовый анализ 36
2.1.2 Деривитографический анализ 36
2.1.3 Калориметрический анализ . 37
2.1.4 Определение пористости 37
2.1.5 рН-метрия . 40
2.1.6 Метод атомно-эмиссонный спектографии 40
2.2 Характеристика используемого сырья 44
2.2.1 Глина Кембрийская 44
2.2.2 Песок строительный 44
2.2.3 Нейтрализованный гальванический шлам 45
2.2.4 Череповецкий шлак 46
2.2.5 Нефелиновый шлам 46
2.2.6 Силикатсодержащее сырье (Жидкое стекло) 47
2.3 Прогнозирование технологий утилизации осадков на основе выбранных параметров 50
Глава 3. Проверка экозащитных свойств материала, полученного из осадка природных вод 55
3.1 Выбор и подготовка материалов 55
3.2 Выбор типа загрязняющих веществ 58
3.2.1 Нефтепродукты 58
3.2.2 Тяжелые металлы 59
3.3 Методы исследования 59
3.3.1 Определение нефтепродуктов в воде методом колоночной
хроматографии с Жч^пектрофотометрическим окончанием 60
3.3.2 Атомно-абсорбционный метод исследования 60
л 3.3.3 Метод определения суммарного объема пор 62
3.4 Описание эксперимента 63
3.4.1 Исследование сорбционной емкости по нефтепродуктам 63
3.4.2 Исследование сорбционной емкости по ИТМ 65
3.5 Приборы контроля содержания примесей в воде 72
3.5.1 Измеритель степени загрязненности воды 72
3.5.2 Индикатор содержания примесей в воде 74
Область применения 75
% 3.6 Выводы по главе 78
ГЛАВА 4. Комплексная технология утилизации осадка природных вод 79
4.1 Исследования материала 79
4.2 Технологии утилизации осадка природных вод в безобжиговые композиционные материалы 81
4.3 Выводы по главе 95
ГЛАВА 5. Комплексные технологии утилизации осадка сточных вод после мойки железнодорожного транспорта 96
5.1 Исследования состава осадка сточных вод от мойки подвижного состава железнодорожного транспорта 96
5.1.1 Технология получения окрашивающей добавки 99
ф 5.1.2 Технология получения керамического кирпича 101
5.2 Выводы по главе 122
Общие выводы 124
Литература 126
- Механическое обезвоживание
- Калориметрический анализ
- Выбор типа загрязняющих веществ
- Технологии утилизации осадка природных вод в безобжиговые композиционные материалы
Введение к работе
Объемы осадков природных и сточных вод в крупных городах растут с каждым годом в связи с ростом потребления чистой воды, а на железнодорожном транспорте из-за увеличения количества обрабатываемого подвижного состава. В настоящее время только в г. Санкт-Петербурге на водопроводных станциях образуется до 100 000 т/год осадка природных вод, который сбрасывается в водные объекты совместно с промывными и условно чистыми водами, при этом сброс в пересчете на алюминий составляет до 1000 т/год. На объектах железнодорожного транспорта для усовершенствования процесса обмыва подвижного состава внедряются новые технологии с целью минимизации сброса сточных вод. При этом также происходит образование осадка при очистке отработанных моющих растворов. На одной современной мойке образуется до 100 т/год такого осадка, который вывозится на полигон.
Проведен значительный объем исследований в области утилизации осадков, однако на сегодняшний день нет достаточно эффективных технологий утилизации указанных отходов. Поэтому актуальной задачей защиты окружающей среды является разработка экологически безопасных технологий утилизации осадков сточных и природных вод, что подтверждается письмом от руководства Главной водопроводной станции Левобережного водоканала СПб (приложение 1).
Исследования по главе 5 проводились в рамках конкурса грантов ПГУПС 2005г. по теме: «Утилизация твердых отходов после мойки подвижного состава на железнодорожном транспорте».
Цель работы - снижение антропогенного воздействия осадков сточных и природных вод на геоэкологическую обстановку региона.
В соответствии с поставленной целью сформулированы задачи исследований;
Обосновать необходимость снижения негативного воздействия на геоэкологическую обстановку осадков сточных и природных вод и проанализировать существующие методы их утилизации.
Прогнозировать область применения осадков, учитывая геоэкологический аспект природно-технических систем, с получением в итоге полезного продукта и исследованием его свойств.
Разработать ресурсосберегающие технологии утилизации осадков с опытно-промышленной апробацией и обоснованием улучшения геоэкологической обстановки.
Методы исследований. При решении поставленных в работе задач применялись современные методы физико-химического, рентгенофазового, дифференциально-термического, дифференциально-микрокалориметрического анализа и рН-метрии. Исследования структуры пористости производились с помощью автоматического анализатора изображений «ВидеоТест». При подборе оптимального состава применялся метод статистического анализа с использованием компьютерного моделирования.
На защиту выносятся следующие положения:
Обоснование выбора технологий утилизации осадков сточных и природных вод с учетом особенностей их природы и геоэкологическая оценка их безопасности.
Результаты исследования возможности получения экозащитного материала из осадка природных вод с учетом влияния на геоэкологическую обстановку.
Технологические схемы утилизации осадков сточных и природных вод, на основе рационального ресурсоведения.
7 4) Теоретическое и экспериментальное обоснование улучшения геоэкологической обстановки в результате разработанных технологий.
Научная новизна работы
Разработан способ прогнозирования утилизации осадков сточных и природных вод на основе параметров: нано-размера частиц, значения ширины запрещенной зоны, орбитальной электроотрицательности катиона, отражающих особенности их природы, с учетом геоэкологических аспектов природопользования.
Теоретически обосновано получение экозащитного материала из осадка природных вод с активной к донорно-акцепторному взаимодействию поверхностью, обеспечивающую материалу оптимальные экозащитные свойства, что позволит снизить антропогенную нагрузку на геоэкологическую обстановку.
Разработаны технологии утилизации, улучшающие геоэкологическую обстановку региона, использующие исходное коллоидное состояние отходов, в жаростойкие композиционные материалы, с одновременным улучшением эксплуатационных характеристик.
Научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность улучшения геоэкологической обстановки утилизацией осадка сточных вод, содержащего оксиды Fe (Ш), со значением ширины запрещенной зоны ДЕ<3,5 эВ, в керамические материалы с улучшенными физико-механическими свойствами.
Практическая ценность работы состоит в разработке современного подхода к прогнозированию технологий утилизации осадков сточных и природных вод, позволяющего улучшить геоэкологическую обстановку региона при получении строительных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Предложенные технологии способствуют снижению негативного влияния отходов на окружающую среду за счет сокращения объемов сброса загрязнений в водные объекты, экономии земельных, минерально-
8 сырьевых и топливно-энергетических ресурсов. Экспериментально подтверждена возможность использования осадка природных вод для получения экозащитного материала, с максимальной сорбционной емкостью по ИТМ -1,8 мг/г и по нефтепродуктам - 0,3 мг/г. Разработаны и прошли опытно-промышленную апробацию ресурсосберегающие технологии утилизации осадков сточных вод в керамические строительные материалы, а осадка природных вод и нейтрализованного гальваношлама в жаростойкие композиционные материалы на жидком стекле, что позволяет улучшить физико-механические характеристики последних. По перечисленным технологиям рассчитаны данные по предотвращенному экологическому ущербу и плате за размещение отходов, выпущены опытно-промышленные партии пенобетона, сухой смеси и глазури на предприятиях «Образъ» и «Цемтех», разработаны проекты технических условий. Защищены патентами приборы контроля нефтепродуктов в воде.
Механическое обезвоживание
С этой целью используются такие агрегаты как центрифуги, гидроциклоны, фильтр-прессы и вакуум-фильтры различных конструкций. В зависимости от вида и физико-химических свойств осадка при использовании перечисленных выше агрегатов можно добиться снижения влажности с 98% до 65% [5], что повлечет за собой уменьшение объема более чем в 3 раза. Основным недостатком этих методов является большая энергоемкость.
Кроме того, необходимо обеззараживать и обезвреживать накопленные осадки, т.к. в процессе разложения органической части и процессов гниения возможно образование патогенной флоры, развитие опасных для жизни человека микроорганизмов, могли быть внесены в осадок из сточных вод.
Вакуум-фильтры широко используются для обезвоживания сточных вод, которые дают возможность получить кэк с содержанием твердых веществ до 40%.
Добавление к водопроводному осадку химических реагентов, флокулянтов, а также минеральных или органических добавок (каменноугольной пыли, древесной муки, молотого мела и др.) позволяет получить кэк с влажностью 62—78%.
За рубежом для обезвоживания водопроводного осадка применяют два типа вращающихся барабанных вакуум-фильтров: со сходящим полотном и нанесением на фильтровальную перегородку дополнительного фильтрующего слоя. [27]
Плохо поддаются вакуум-фильтрованию водопроводный осадок маломутных цветных вод даже при добавлении извести.
Расход реагентов, электроэнергии, фильтровальной ткани и эксплуатационные расходы говорят об экономически невыгодном применении данного метода.
Использование в технологическом процессе обработки осадков фильтр-пресса позволяет получить обезвоженный осадок на выходе с содержанием твердых веществ до 50%. В качестве реагента и присадочного материала используется известь. Влажность исходного материала, подаваемого на фильтр-пресс 92,6%, продолжительность рабочего цикла в среднем составляет 90 мин при давлении 15,8 атм. [28]
К недостаткам данного способа можно отнести образование большого количества фильтрата, который обогащен загрязнениями и требует самостоятельной дополнительной обработки.
Применение фильтр-прессов распространено для обезвоживания осадков сточных вод. Это связано с необходимостью применения большого количества реагентов, присадочного материала, высокой стоимости эксплуатации и дополнительных сооружений по обработке фильтрата, особенно для осадков, образующихся при обработке высокоцветных маломутных природных вод.
Центрифуги применяют в основном на канализационных станциях для обезвоживания сырого осадка и активного ила.
Уплотнение водопроводного осадка начальной влажностью 99,6%, с предварительной обработкой флокулянтами на центрифугах обеспечивает конечную влажность осадка в пределах 75—73%. В зависимости от марки и вида флокулянта влажность конечного продукта возможно довести до 60%.
К преимуществам конструкций центрифуг можно отнести возможность полного автоматического управления, способность обрабатывать неуплотненный и уплотненный осадок и небольшую площадь, которую они занимают.
К недостаткам применения центрифуг следует отнести необходимость предварительной обработки реагентами и дорогостоящими флокулянтами, высокую стоимость эксплуатации, нерешенную пока проблему удаления и обработки фильтрата.
Таким образом, выше приведены способы обработки осадка, так называемое кондиционирование и механическое обезвоживание, которые позволяют лишь сократить объем исходного осадка, снизить риск распространения микробов и вирусов в процессе разложения, но не решают проблему утилизации.
Калориметрический анализ
Исследования процессов тепловыделения проводились на дилатометрической дифференциальной микрокалориметрической установке, состоящей из микрокалориметра, системы термостатирования и системы регистрации тепловых эффектов. Микрокалориметрическая ячейка приспособлены для изучения твердо-жидких систем с соотношением Ж/Т порядка 0,3-0,5. Масса затворяющей воды в опытах была равна 2,4; масса исследуемого порошка - 6 г (В/Т=0,4). Погрешность измерения тепла в диапазоне 40-4000 Дж составляет 0,3 ....0,5 %. Ошибка за счет движения штока и открывания пробки не превышает 0,10 Дж.
2.1.4 Определение пористости
Для определения пористости в качестве программного обеспечения использовался продукт фирмы «ИСТА» (ВНИИФ) версия. Анализатор исследуемого изображения (АИИ) состоит из:
- оптического металлографического микроскопа МИМ-10 (производство ЛОМО);
- компьютера Pentium 3;
- видеокамеры ч/б с разрешением 480x320 точек, время сканирования - 2 сек;
- платы видеозахвата и оцифровки видеосигнала;
В этой программе осуществляется два основных направления анализа изображения, полученного с растрового электронного микроскопа.
Первое - традиционное: раздельное описание фаз по размерам и форме, получение их вероятностных значений из распределений. При этом подходе используется модельное представление о форме (а следовательно, и о размерах) элементов структуры. Второе - основано на представлении о том, что структуре материала присуще постоянство определяемых статических свойств.
Строение материала описывается интегральными параметрами, которые носят общий характер и определяют аддитивные физические свойства.
Применение интегральных параметров позволяет не прибегать к выбору формы элементов структуры, отказаться от построений распределений по размерам (связанным с выбором формы) и характеризовать пространство материала суммарными значениями объема, поверхности, кривизны и др. параметрами и их комбинациями.
Программа позволяет вводить изображения, обрабатывать их, хранить на диске для последующего использования. Для корректировки неравномерности освещения объекта предусмотрена возможность вычитания из изображения предварительно введенного фона. Для увеличения контрастности изображения предусмотрена возможность проведения медиальной фильтрации. Исследуемая фаза должна достаточно четко выделяться по яркости.
Исходное полутоновое изображение преобразуется в бинарное путем подбора порогов яркости, в которых находится, интересующая пользователя, фаза. Для выбора порогов яркости от 0 до 127 строится гистограмма яркости по всему изображению. Выбранный диапазон оптической плотности выделяется на полутоновом изображении другим цветом. При удовлетворительном выделении требуемой фазы производится преобразование полутонового изображения в бинарное. Для анализа структуры полученное бинарное изображение обрабатывается с целью приведения элементов изображения (ЭИ) в соответствие с элементами структуры (ЭС). Для работы с отдельными участками изображения предусмотрена возможность изменения рамки, положение и размер которой устанавливаются манипулятором «мышь». Для исключения искажений формы ЭИ возможен отброс ЭИ, касающихся рамки. Эквивалентный диаметр определяется как диаметр круга, эквивалентный с данным ЭИ площади. Средняя хорда определяется как среднее значение из всех хорд, пересекающих ЭИ, по направлению оси X. Фактор формы круга 2 л А вычисляется по формуле: FKP=F , где 2 р А - площадь; Р - периметр ЭИ, принимая значения от 0 до 1 (для круга). Фактор формы эллипса вычисляется по формуле: Рэл=г , где л а р А - площадь ЭИ; а - большая полуось; /? - малая полуось эквивалентного (по моментам инерции) эллипса, достигая значения 1 для эллипса и круга. При построении распределения по выбранному параметру анализатор определяет оптимальный шаг гистограммы, строит гистограмму и кривую, соответствующую нормальному (или логнормальному) распределению и выводит на экран: количество ЭИ, общую анализируемую площадь, долю фазы, среднеквадратическое отклонение, наиболее вероятное, среднее, минимальное и максимальное значения выбранного параметра, а также шаг и количество классов гистограммы. Пользователь может изменить значения минимума и максимума для выделения интересующего его диапазона, а также выбрать более удобные шаг и количество классов гистограммы. При этом анализатор перестраивает гистограмму и кривую распределения и дополнительно к упомянутой информации выводит количество ЭИ, попавших в рассмотрение. Пользователь имеет возможность исключить из таблицы данных те элементы, которые оказались вне выбранного диапазона. Исследования пористости проводились на аншлифах (плоских полированных образцах) в отраженных световых лучах. Аншлиф изучаемого обожженного материала изготавливался по поперечному сечению (излому) целого образца, выпиливанием алмазным кругом площадью не более 2см . Заточенные на абразивном круге аншлифы монтировались в металлические обоймы при помощи, расплавленной серы. Крепление образцов производилось таким образом, чтобы дальнейшему воздействию абразива подвергалась только исследуемая поверхность материала. Шлифование и полирование проводилось вручную на плоском стекле. В качестве абразивного материала для шлифовки использовались алмазные пасты АСМ 40/28; 28/20; 10/7. Дополнительное полирование производилось пастой 1/10, нанесенной на плотный ватман. Каждая операция шлифования на очередной номер пасты производилась до исчезновения следов предыдущей операции. Перед сменой пасты аншлиф тщательно промывали теплой водой с мылом, а затем протирали спиртом с целью полного удаления абразивной пасты. Качество полирования контролировалось просмотром аншлифа под микроскопом при увеличении 10-20 .
Выбор типа загрязняющих веществ
Исследования процессов тепловыделения проводились на дилатометрической дифференциальной микрокалориметрической установке, состоящей из микрокалориметра, системы термостатирования и системы регистрации тепловых эффектов. Микрокалориметрическая ячейка приспособлены для изучения твердо-жидких систем с соотношением Ж/Т порядка 0,3-0,5. Масса затворяющей воды в опытах была равна 2,4; масса исследуемого порошка - 6 г (В/Т=0,4). Погрешность измерения тепла в диапазоне 40-4000 Дж составляет 0,3 ....0,5 %. Ошибка за счет движения штока и открывания пробки не превышает 0,10 Дж.
Для определения пористости в качестве программного обеспечения использовался продукт фирмы «ИСТА» (ВНИИФ) версия. Анализатор исследуемого изображения (АИИ) состоит из:
- оптического металлографического микроскопа МИМ-10 (производство ЛОМО);
- компьютера Pentium 3;
- видеокамеры ч/б с разрешением 480x320 точек, время сканирования - 2 сек;
- платы видеозахвата и оцифровки видеосигнала;
В этой программе осуществляется два основных направления анализа изображения, полученного с растрового электронного микроскопа.
Первое - традиционное: раздельное описание фаз по размерам и форме, получение их вероятностных значений из распределений. При этом подходе используется модельное представление о форме (а следовательно, и о размерах) элементов структуры. Второе - основано на представлении о том, что структуре материала присуще постоянство определяемых статических свойств.
Строение материала описывается интегральными параметрами, которые носят общий характер и определяют аддитивные физические свойства.
Применение интегральных параметров позволяет не прибегать к выбору формы элементов структуры, отказаться от построений распределений по размерам (связанным с выбором формы) и характеризовать пространство материала суммарными значениями объема, поверхности, кривизны и др. параметрами и их комбинациями.
Программа позволяет вводить изображения, обрабатывать их, хранить на диске для последующего использования. Для корректировки неравномерности освещения объекта предусмотрена возможность вычитания из изображения предварительно введенного фона. Для увеличения контрастности изображения предусмотрена возможность проведения медиальной фильтрации. Исследуемая фаза должна достаточно четко выделяться по яркости. Исходное полутоновое изображение преобразуется в бинарное путем подбора порогов яркости, в которых находится, интересующая пользователя, фаза. Для выбора порогов яркости от 0 до 127 строится гистограмма яркости по всему изображению. Выбранный диапазон оптической плотности выделяется на полутоновом изображении другим цветом. При удовлетворительном выделении требуемой фазы производится преобразование полутонового изображения в бинарное. Для анализа структуры полученное бинарное изображение обрабатывается с целью приведения элементов изображения (ЭИ) в соответствие с элементами структуры (ЭС). Для работы с отдельными участками изображения предусмотрена возможность изменения рамки, положение и размер которой устанавливаются манипулятором «мышь». Для исключения искажений формы ЭИ возможен отброс ЭИ, касающихся рамки. Эквивалентный диаметр определяется как диаметр круга, эквивалентный с данным ЭИ площади. Средняя хорда определяется как среднее значение из всех хорд, пересекающих ЭИ, по направлению оси X. Фактор формы круга 2 л А вычисляется по формуле: FKP=F , где 2 р А - площадь; Р - периметр ЭИ, принимая значения от 0 до 1 (для круга). Фактор формы эллипса вычисляется по формуле: Рэл=г , где л а р А - площадь ЭИ; а - большая полуось; /? - малая полуось эквивалентного (по моментам инерции) эллипса, достигая значения 1 для эллипса и круга. При построении распределения по выбранному параметру анализатор определяет оптимальный шаг гистограммы, строит гистограмму и кривую, соответствующую нормальному (или логнормальному) распределению и выводит на экран: количество ЭИ, общую анализируемую площадь, долю фазы, среднеквадратическое отклонение, наиболее вероятное, среднее, минимальное и максимальное значения выбранного параметра, а также шаг и количество классов гистограммы. Пользователь может изменить значения минимума и максимума для выделения интересующего его диапазона, а также выбрать более удобные шаг и количество классов гистограммы. При этом анализатор перестраивает гистограмму и кривую распределения и дополнительно к упомянутой информации выводит количество ЭИ, попавших в рассмотрение. Пользователь имеет возможность исключить из таблицы данных те элементы, которые оказались вне выбранного диапазона. Исследования пористости проводились на аншлифах (плоских полированных образцах) в отраженных световых лучах. Аншлиф изучаемого обожженного материала изготавливался по поперечному сечению (излому) целого образца, выпиливанием алмазным кругом площадью не более 2см . Заточенные на абразивном круге аншлифы монтировались в металлические обоймы при помощи, расплавленной серы. Крепление образцов производилось таким образом, чтобы дальнейшему воздействию абразива подвергалась только исследуемая поверхность материала. Шлифование и полирование проводилось вручную на плоском стекле. В качестве абразивного материала для шлифовки использовались алмазные пасты АСМ 40/28; 28/20; 10/7. Дополнительное полирование производилось пастой 1/10, нанесенной на плотный ватман. Каждая операция шлифования на очередной номер пасты производилась до исчезновения следов предыдущей операции. Перед сменой пасты аншлиф тщательно промывали теплой водой с мылом, а затем протирали спиртом с целью полного удаления абразивной пасты. Качество полирования контролировалось просмотром аншлифа под микроскопом при увеличении 10-20 .
Технологии утилизации осадка природных вод в безобжиговые композиционные материалы
Исходя из прогноза (глава 2) и анализа проведенных исследований осадка природных вод, был проведен эксперимент использования его при получении конструкционного легкого бетона для футеровки вагонеток в кирпичном производстве. В состав жаропрочного бетона применяемого на кирпичном заводе для футеровки обжиговых вагонеток входят следующие компоненты [79, 80]:
1. Кирпичная крошка производства завода 54 %
2. Цемент портландцемент М-400 14%
3. Нефелиновый шлам «Пикалевского глинозема» 4% 4 Стекло жидкое плотность 1,48 г/см3 28%
Для оптимизации количества утилизируемого отхода, был проведен регрессионный анализ [81, 82]. Постановка задачи:
1. Основной критерий (экологический) - содержание добавки должно быть максимально, но при этом значение прочности бетона не ниже, чем 7,5 МПа.
2. Объемы использования жидкого стекла, как наиболее дорогого компонента, необходимо минимизировать без ущерба для качества производимой продукции.
3. Применяемая модель, должна иметь форму уравнения, которая может быть сложной с математической точки зрения, но простой структуры.
4. Решение будет считаться оптимальным, если оно максимизирует критерий качества на модели при заданных ограничениях.
На основании 45 измерений было получено уравнение регрессии:
/ = 3,404 2 + 2,616x3-0,09x2 3-55,302, где
X] - содержание техногенного отвердителя (нефелинового шлама), х2- содержание осадка природных вод.
Построенная модель, на основании расчетных данных приведена на рис. 4.4. И Модель Добавка АЛ-1 -3 Нефелиновый шлам Рисунок 4.4. Модель зависимости прочности ЖКМ от содержания добавки осадка природных вод и нефелинового шлама Определено оптимальное соотношение компонентов состава: 1. Жидкое стекло - 24 % 2. Нефелиновый шлам - 23 % 3. Добавка осадка природных вод 4% 4. Заполнитель - остаток до 100% Для жаростойкого бетона было принято применение добавки осадка природных вод в количестве 4%, что позволило повысить прочность бетона в два раза по сравнению с контрольными образцами. Присутствие добавки благоприятно сказывается на пластических свойствах смеси и позволяет снизить содержание самого дорогого компонента (жидкого стекла) до 24%. На добавку осадка природных вод в жаростойкий бетон был разработан проект ТУ «Добавка для жаростойкого бетона АЛ-1» ТУ 2133-001-07519745-2005 (приложение №3). Физико-механические характеристики оптимального состава по сравнению с контрольным представлены в табл. 4.1. Таблица 4.1 Физико-механические характеристики жаростойкого бетона Массовый составжаростойкогобетона, % Прочностьприсжатии,МПа/% Термостойкость,воздушные теплосмены/% Теплопроводность, X,Вт/(м-К)/% Контрольный 5,1/100 10/100 0,25/100 Оптимальный 7,5/145 30/300 0,19/76 Таким образом, в результате оптимизации состава показана утилизация 40 кг осадка на тонну готовой продукции, улучшение прочностных и теплотехнических свойств бетона, увеличение срока службы по термостойкости в три раза. Предложена технологическая схема получения ЖКМ по оптимальному составу и диаграмма оптимального состава, рис. 4.5. Кроме того, осадок природных вод использовали при получении сухой теплоизоляционной смеси на жидком стекле, с высокими теплозащитными свойствами (низкий коэффициент теплопроводности А,=0,19). Была выпущена опытно-промышленная партия такой смеси на предприятии «Цемтех» в количестве 1т, разработан проект ТУ (приложения 4, 5). Доля добавки осадка природных вод составляла 5%.
Похожие диссертации на Технологии ликвидации негативных воздействий осадков природных и сточных вод на окружающую среду
