Зниження об"ємів обсягів накопичених відходів водоочищення – осадів стічних вод, шляхом їх утилізації в асфальтобетон - Автореферат

Представляється, що дефіцит нестача і висока вартість традиційного наповнювача асфальтобетону - мінерального порошку при виробництві асфальтобетону для дорожнього будівництва (в Україні більше 170 тис. км доріг із із твердим покриттям) можуть бути компенсовані недефіцитним і дешевим наповнювачем на основі ОСВ . Технологія утилізації ОСВ дозволить видалити знищити,віддалити накопичені обєми обсяги осадів, що благотворно позначиться на навколишньому природному середовищі, економлячи при цьому природні ресурси (заміна мінерального порошку на вторинний повторний матеріал - ОСВ ), одержувати отримувати матеріал для дорожнього будівництва і зумовить перехід багатовідхідного виробництва підприємств по очищенню стоків в розряд маловідхідних. Створення створіння такої технології в момент, коли у той момент , коли,в тот момент Україна прагне в Євросоюз з із його високими вимогами до якості навколишнього природного середовища робить чинить цю тему своєчасною. №303 “Про затвердження Порядку ладу встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору ”; Постанови постановою КМ України №1279 “Про розміри і порядок лад визначення втрат сільськогосподарського і лісогосподарського виробництва, які підлягають відшкодуванню”; Державної програми “Ресурсозбереження”, затвердженої ДКНТ України від 31.03.1993 г.; Програми Міністерства науки і освіти України за пріоритетним напрямком направленню №4 “Екологічно чиста енергетика і технології, що зберігають ресурси”; Постанови постановою КМ України від 21.08.2000 р. Метою дослідження є зявляється,являється наукове обгрунтування можливості спроможності утилізації лежалих залежаних осадів стічних вод і розробка технології їх обробки та залучення в господарський оборот зворот,оберт шляхом використання як вторинних повторні ресурсів при виробництві асфальтобетону, що дозволить понизити знизити екологічний збиток шкоду на навколишнє природне середовище та розширити сферу вторинного повторного використання ОСВ .У першому розділі представлено уявлений аналіз сучасного стану питання обробки осадів стічних вод , способів зниження їх обємів обсягів , а також вторинного повторного використання як корисного продукту. Внаслідок внаслідок високих економічних витрат затрат , а також відсутності інших раціональних способів обробки осадів, в Україні основним способом є зявляється,являється накопичення їх на мулових картах, з із подальшим наступним складуванням у відвалах. Проте роботи за даною темою, не вирішують проблему в цілому загалом , оскільки в основному присвячені ОСВ, які тільки утворюються і не можуть бути застосованими до вже накопичених осадів, з із їх більш мінералізованим та збагаченим важкими тяжкими металами складом. У такому способі в такий спосіб утилізації ОСВ раціональним є зявляється,являється отримання здобуття на їх основі сировини або матеріалу із із споживчими властивостями з із одночасною ізоляцією токсичних сполук від навколишнього середовища. Для кількісної екологічної оцінки запропонованої технології, використаний коефіцієнт безвідхідності КБ, що визначає ефективність технологічних рішень розвязань,вирішень,розвязувань з утилізації ОСВ і характеризує в цілому загалом підприємство з очищення стічних вод за ступенем мірі впливу на навколишнє середовище.В дисертаційній роботі запропоновано нове екологічно безпечне рішення і економічно ефективний спосіб утилізації накопичених осадів стічних вод. Досліджено установлено , що лежалий залежаний ОСВ за своїми фізико-механічними параметрами має схожість з із мінеральним порошком - компонентом асфальтобетону, а його хімічний склад, що вміщує утримує зєднання сполучення,сполуки важких тяжких металів і різних важко руйнованих органічних сполук, володіє схожими властивостями поверхнево-активних речовин, які застосовуються в технології виготовлення асфальтобетону для підвищення ефективності виробництва та поліпшення покращання якості матеріалу. Встановлено установлено , що при фізико-хімічній фізико-хімічній взаємодії, в системі “бітум-ОСВ ”важкі тяжкі метали, що знаходяться в ОСВ і хімічні зєднання, що входять до складу бітуму, утворюватимуть нові комплексоутворення, які обмежать міграцію ТМ в навколишнє природне середовище. Для реалізації способу утилізації ОСВ в асфальтобетон, розроблена технологічна схема підготовки осаду, що включає такі етапи: попереднє розсіювання , природне висушування, подрібнення, вторинне повторний розсіювання , складування, і доведена можливість застосування існуючої схеми виробництва асфальтобетонних сумішей та укладання дорожнього покриття з використанням традиційного устаткування обладнання та машинного парку.

Основний зміст роботи

1. На території України накопичено більше 50 млн. т. ОСВ по сухій речовині. В дисертаційній роботі запропоновано нове екологічно безпечне рішення і економічно ефективний спосіб утилізації накопичених осадів стічних вод.

2. Досліджено установлено , що лежалий залежаний ОСВ за своїми фізико-механічними параметрами має схожість з із мінеральним порошком - компонентом асфальтобетону, а його хімічний склад, що вміщує утримує зєднання сполучення,сполуки важких тяжких металів і різних важко руйнованих органічних сполук, володіє схожими властивостями поверхнево-активних речовин, які застосовуються в технології виготовлення асфальтобетону для підвищення ефективності виробництва та поліпшення покращання якості матеріалу.

3. Встановлено установлено , що при фізико-хімічній фізико-хімічній взаємодії, в системі “бітум-ОСВ ” важкі тяжкі метали, що знаходяться в ОСВ і хімічні зєднання, що входять до складу бітуму, утворюватимуть нові комплексоутворення, які обмежать міграцію ТМ в навколишнє природне середовище. При цьому одночасно підвищується активність бітуму за рахунок спінювання та зменшення температури розмякшення, що сприяє його високій адгезії до мінеральних компонентів при структуроутворенні з із одночасним підвищенням міцності асфальтобетонного масиву.

4. Для реалізації способу утилізації ОСВ в асфальтобетон, розроблена технологічна схема підготовки осаду, що включає такі етапи: попереднє розсіювання , природне висушування, подрібнення, вторинне повторний розсіювання , складування, і доведена можливість застосування існуючої схеми виробництва асфальтобетонних сумішей та укладання дорожнього покриття з використанням традиційного устаткування обладнання та машинного парку.

5. Теоретично і експериментально обгрунтовано процес природного пошарового висушування ОСВ з із початковою вихідною вологістю вогкістю 18-40%. Одержана отримана теоретична залежність вологості вогкості висушуваного матеріалу як функції часу.

6. Розроблено й обгрунтовано оптимальні склади асфальтобетонних сумішей з із наповнювачем ОСВ , що дозволяє ефективно утилізувати 120-200 кг відходу в 1 м3 асфальтобетону, з із одночасним поліпшенням покращанням його фізико-механічних властивостей.

7. При промисловій апробації випробуванні результатів проведених досліджень, виявлена еколого-економічна ефективність в двох виробничих сферах: при очищенні стічних вод, за рахунок запобігання платежів за розміщення відходів в навколишньому середовищі (на прикладі зразку м. Луганська - близько 527 тис. грн. на рік), і у сфері дорожнього будівництва, без розширення традиційного парку устаткування обладнання та зміни технології виробництва, шляхом заміни дорогих компонентів вторинною повторною сировиною - ОСВ - 12,70 грн. на одну тонну асфальтобетонної суміші.

8. Запропоновано екологічно безпечне рішення по зниженню антропогенного впливу накопичених залежаних ОСВ, яке полягає в залученні їх в господарський оборот зворот,оберт шляхом використання як корисного продукту в дорожньому будівництві зі із звільненням визволенням зайнятих територій та економією природних ресурсів для виробництва мінерального порошку в дорожньо-будівельній галузі. Це є зявляється,являється перспективою для переходу багатовідхідної технологій водоочищення в розряд маловідхідних.

1. Бреус Р.В., Дрозд Г.Я. Отходы водоочистки как сырьевая база для строительной индустрии // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2004.- № 32 (44). - С. 3-9.

2. Бреус Р.В. Дослідження фізико-хімічних властивостей порошкоподібних осадів стічних вод // Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури. Випуск 2004-3(45) "Матеріали 30 (з міжнародної) конференції студентів, аспірантів і молодих вчених". - Макіївка: 2004.- С.155-158.

3. Бреус Р.В. Асфальтобетон для дорожных покрытий с наполнителем из осадков сточных вод // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2005.- № 54 (77). - С. 3-6.

4. Дрозд Г.Я., Бреус Р.В. Нестационарные процессы сушки влажных материалов // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2005.- № 55 (78). - С. 3-24.

5. Дрозд Г.Я., Бреус Р.В. Решение проблемы утилизации городских отходов водоочистки // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия: Архитектура и технические науки.. - К: Техніка, 2005. - Вып. 63. - С.130-136.

6. Бреус Р.В. Технология утилизации лежалых осадков сточных вод в асфальтобетон // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия: Архитектура и технические науки.- К: “Техніка”, 2007. - Вып. 76. - С. 90-95.

7. Афанасьев Г.Ф., Бреус Р.В. Исследования физико-химических процессов взаимодействия осадков сточных вод с битумным вяжущим // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2007.- № 70 (93). - С. 15-29.

8. Дрозд Г.Я., Чура В.В., Бреус Р.В. Исследование депонированных осадков сточных вод // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Серія: Технічні науки. - Луганськ: Видавництво ЛНАУ, 2007.- № 72 (95). - С. 3-16.

9. Бреус Р.В., Дрозд Г.Я., Гусенцова Є.С. Асфальтобетонна суміш: Патент на корисну модель № 17974. Україна. МПК С04В26/26 - № u200604831; Заявл. 03.05.2006; Опубл. 16.10.2006, Бюл. №10.

10. Бреус Р.В., Дрозд Г.Я. Спосіб утилізації осадів міських стічних вод: Патент на корисну модель № 26095. Україна. МПК С02F1/52, C02F1/56, С04В26/26 - № u200612901; Заявл. 06.12.2006; Опубл. 10.09.07, Бюл. №14.

11. Бреус Р.В. Осадки сточных вод: физико-химические свойства // Збірка тез доповідей VII Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина. Суспільство” (13-15 травня 2004 р. м. Київ) / Укладач Кухарєв С.О. - К.: 2004. - С. 90-91

12. Дрозд Г.Я., Погостнова О.А., Матвеева І.В., Бреус Р.В Решение проблемы утилизации осадков городских сточных вод // Тезисы докладов II Международной конференции "Сотрудничество для решения проблемы отходов" 9-10 февраля 2005г., г. Харьков.- Х.: ИД "ИНЖЭК", 2005, - С.276-277.

Особистий внесок здобувача: [1] - проаналізовано якісний склад відходів водоочищення та визначені потенційні області їх використання в будівельній індустрії; [2, 11] - вивчені фізико-хімічні фізико-хімічні властивості осадів стічних вод; [5, 12] - проаналізовано сучасний стан проблеми утилізації ОСВ і обгрунтовано новий напрям направлення їх використання в асфальтобетоні; [3, 9] - досліджено вплив добавки ОСВ на властивості асфальтобетону при їх утилізації; [4] - розроблена математична модель нестаціонарного процесу сушки стосовно вологих вогких ОСВ і одержана отримана залежність вологості вогкості матеріалу як функції часу; [6, 10] - запропонована технологія утилізації ОСВ ; [8] - досліджена мікроструктура частинок часток,часточок ОСВ та дан порівняльний аналіз з із іншими природними матеріалами.