Розробка технології використання відходів водоочищення у виробництві керамічних будівельних матеріалів

Autor: Cпасьонова, Лариса Миколаївна, Cуббота, Ірина Сергіївна
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 1 No. 10 (109) (2021): Ecology; 14-22
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 10 (109) (2021): Экология; 14-22
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1 № 10 (109) (2021): Екологія; 14-22
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: Based on the modern ideas about environmental protection, this paper reports a study into the utilization of water-treated waste from heavy metals (using copper(II) compounds as an example) for the manufacture of ceramic building materials. The examined clay minerals from local deposits and the optimal conditions for their heat treatment (at 1,100 °C) have been proposed for the sorption removal of pollutants of inorganic origin from wastewater. The use of wastewater after its treatment makes it possible to address several tasks at the same time: to protect the environment from pollution by technological wastewater, as well as to reuse wastewater in order to resolve the issue of water scarcity. Ceramic building materials were manufactured based on water purification waste (in the amount of 5 %) and clay raw materials. Their structural-mechanical and physicochemical characteristics have been comprehensively studied. Sintering processes begin at lower temperatures, which is why, with an increase in the annealing temperature to 1,000 °C and higher, their strength rapidly decreases. In the temperature range of 600‒1,100 °C, there are possibilities to apply ceramic technology to immobilize heavy metals in ceramic matrices. The prospect of utilizing water purification waste in the technological process of manufacturing inorganic ceramic materials has been shown. The safety of the building materials, manufactured by leaching pollutants from the ceramic samples using various aggressive environments (leaching to 6.4 %, 0.083 mg·cm2/day) has been investigated. The high strength and degree of the copper ion fixation in the structure of polymineral clay have been confirmed while secondary environmental pollution is almost absent
На основании современных представлений об охране окружающей среды проведено исследование возможности использования отходов водоочистки от соединений меди (ІІ) для изготовления керамических строительных материалов. Для сорбционного удаления загрязнителей неорганического происхождения из сточных вод предлагаются исследованные глинистые минералы местных месторождений и оптимальные условия их термообработки (при 1100 °С). Использование сточных вод после их соответствующей очистки дает возможность решить одновременно несколько задач – осуществить защиту окружающей среды от загрязнений технологичными стоками, а также вторично использовать отработанную воду с целью урегулирования проблемы дефицита водных ресурсов. На основе отходов водоочистки (содержанием 5 %) и глинистого сырья изготовлено керамические строительные материалы. Всесторонне исследованы их структурно-механические и физико-химические характеристики. Процессы спекания начинаются при более низких температурах, потому при повышении температуры обжига до 1000 °С и выше прочность их стремительно уменьшается. В интервале температур 600–1100 °С существуют возможности использования керамической технологии для иммобилизации тяжелых металлов в керамических матрицах. Показана перспективность использования отходов водоочистки в технологическом процессе изготовления неорганических керамических материалов. Исследована безопасность полученных строительных материалов на основе выщелачивания из керамических образцов загрязнений различными агрессивными средами (выщелачивание до 6,4%, 0,083 мг·см2/сут). Подтверждена высокая прочность и степень фиксации ионов меди в структуре полиминеральной глины, вторичное загрязнение окружающей среды практически отсутствует.
На основі сучасних уявлень про охорону довкілля проведено дослідження використання відходів водоочищення від важких металів (на прикладі сполук міді(ІІ)) для виготовлення керамічних будівельних матеріалів. Для сорбційного видалення забруднювачів неорганічного походження зі стічних вод пропонуються досліджені глинисті мінерали місцевих родовищ та оптимальні умови їх термообробки (при 1100 °С). Використання стічних вод після їх очищення дає змогу вирішити одночасно декілька задач – здійснити захист навколишнього середовища від забруднення технологічними стоками, а також повторно використовувати відпрацьовану воду, з метою врегулювання проблеми дефіциту водних ресурсів На основі відходів водоочищення (вмістом 5 %) та глинистої сировини виготовлено керамічні будівельні матеріали. Всебічно досліджені їх структурно-механічні та фізико-хімічні характеристики. Процеси спікання починаються при більш низьких температурах, тому при підвищенні температури випалу до 1000 °С і вище міцність їх стрімко зменшується. В інтервалі температур 600–1100 °С існують можливості застосування керамічної технології для іммобілізації важких металів в керамічних матрицях. Показана перспективність використання відходів водоочищення в технологічному процесі виготовлення неорганічних керамічних матеріалів. Досліджена безпечність отриманих будівельних матеріалів на основі вилуговування з керамічних зразків забруднювачів різними агресивними середовищами (вилуговування до 6,4 %, 0,083 мг·см2/діб). Підтверджено високу міцність та ступінь фіксації іонів міді в структурі полімінеральної глини, вторинне забруднення навколишнього середовища практично відсутнє.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: