Розробка технології утилізації продуктів очистки промислових стоків методом феритизації у матриці лужних цементів
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.152615Ключові слова:
очищення промислових стоків, технологія феритизації, феритні осади, лужний цемент, вилуговування іонів важких металівАнотація
Об'єктом дослідження є рідкі та тверді відходи, які отримані в результаті переробки висококонцентрованих стічних вод промислових підприємств методом феритизації. Відомо, що гальванічні виробництва створюють великі об’єми високотоксичних відходів, які потребують подальшої переробки або безпечного захоронення. Одним з найбільш проблемних місць є застосування традиційних реагентних методів, які не забезпечують високих показників очищеної води та хімічної стійкості значної кількості твердофазних відходів водоочищення.
Використання феритизаційної технології дозволяє усунути зазначені недоліки та покращити ефективність процесу переробки промислових стічних вод. В ході дослідження використовувалися удосконалений авторами метод феритизації із електромагнітною активацією процесу, що дозволяє суттєво підвищити його енергоефективність. Проте щільні і стійкі осади феритизації, які містять токсичні сполуки важких металів, потребують надійної утилізації. Але навіть при належному очищенні стічних вод від сполук важких металів, вони містять велику кількість інших забруднювачів, що унеможливлює скидання такої води у природні водойми, зокрема, через її підвищену лужність. Розроблено екологічно безпечне використання таких некондиційних продуктів у твердому та рідкому стані як компонентів будівельних матеріалів. Найбільш ефективними цементуючими матеріалами із надійною іммобілізацію сполук промислових відходів є лужні в’яжучі речовини. В роботі отримані експлуатаційні властивості таких модифікованих лужних цементів та бетонів на їх основі. Досліджено вилуговування іонів важких металів із матриці матеріалу та доведено їх надійну фіксацію у структурі лужних цементів. Завдяки цьому іммобілізація продуктів водоочищення в лужних цементах та бетонах на їх основі не погіршує показники їх експлуатаційних властивостей і при цьому забезпечує переваги такої утилізації відходів.
У порівнянні з аналогічними відомими технологіями розроблено повністю безвідходну комплексну очистку промислових стоків гальванічних виробництв промислових підприємств.
Посилання
- Dollina, L. F. (2008). Sovremennaya tekhnika i tekhnologii dlya ochistki stochnykh vod ot soley tyazhelykh metallov. Dnepropetrovsk: Kontinent, 254.
- Kochetov, G., Zorya, D., Grinenko, J. (2010). Integrated treatment of rising cooper-containing wastewater. Civil and Environmental Engineering, 1 (4), 301–305.
- Goldmann, A. (2006). Modern ferrite technology. Pittsburgh: Springer, 445. doi: http://doi.org/10.1007/978-0-387-29413-1
- Kochetov, H. M., Naumenko, I. V., Samchenko, D. M. (2014). Ferytyzatsiina pererobka vidpratsovanykh tekhnolohichnykh rozchyniv, shcho mistiat spoluky tsynku ta nikeliu. Problemy vodopostachannia ta hidravliky, 24, 59–66.
- Kochetov, H. M., Samchenko, D. M. (2015). Udoskonalennia ferytyzatsiinoi tekhnolohii pererobky stichnykh vod: elektromahnitna impulsna aktyvatsiia protsesu. Vodopostachannia ta vodovidvedennia, 3, 20–26.
- Kryvenko, P. V. (2015). Hibrydni luzhni tsementy: struktura ta vlastyvosti. Visnyk DNABA. Suchasni budivelni materialy, 1 (105), 59–63.
- Kovalchuk, O., Drochytka, R., Krivenko, P. (2015). Mix Design of Hybrid High-Volume Fly Ash Alkali Activated Cement. Advanced Materials Research, 1100, 36–43. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.1100.36
- Krivenko, P., Cao, H., Weng, L., Petropavlovskii, O. (2015). Special hybrid alkali activated cements for immobilization of salt concentrates of low-level radioactive wastes. Proceed. 19th Internat. Conf. «Ibausil». Weimar, 1-0820–1-0827.
- Labrincha, J., Puertas, F., Schroeyers, W., Aguiar, J., Provis, J. L. (2017). Naturally Occurring Radioactive Materials in Construction: Integrating Radiation Protection in Reuse (COST Action Tu1301 NORM4BUILDING). Chapter 7. From NORM by-products to building materials, 563.
- Krivenko, P., Petropavlovsky, O., Gelevera, A., Jukov, N. (2005). Immobilizing properties of alkaline cementitious systems. 2nd International Symposium NON-TRADITIONAL CEMENT & CONCRETE. Brno, 613–626.
- Alonso, M. M., Pasko, A., Gascó, C., Suarez, J. A., Kovalchuk, O., Krivenko, P., Puertas, F. (2018). Radioactivity and Pb and Ni immobilization in SCM-bearing alkali-activated matrices. Construction and Building Materials, 159, 745–754. doi: http://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.119
- Krivenko, P. (2017). Why alkaline activation – 60 years of the theory and practice of alkali-activated materials. Journal of Ceramic Science and Technology. Civil Engineering Research Journal, 1 (5), 5–16.
- Prentice, D. P., Bernal, S. A., Bankhead, M., Hayes, M., Provis, J. L. (2018). Phase evolution of slag-rich cementitious grouts for immobilisation of nuclear wastes. Advances in Cement Research, 30 (8), 345–360. doi: http://doi.org/10.1680/jadcr.17.00198
- Vasconcelos, R. G. W., Beaudoin, N., Hamilton, A., Hyatt, N. C., Provis, J. L., Corkhill, C. L. (2018). Characterisation of a high pH cement backfill for the geological disposal of nuclear waste: The Nirex Reference Vault Backfill. Applied Geochemistry, 89, 180–189. doi: http://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2017.11.007
- Ruiz-Santaquiteria, C., Fernández-Jiménez, A., Palomo, A. (2016). Alternative prime materials for developing new cements: Alkaline activation of alkali aluminosilicate glasses. Ceramics International, 42 (8), 9333–9340. doi: http://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.03.111
- Pupyshev, A. A. (2009). Atomno-absorbtsionnyy spektral'nyy analiz. Moscow: Tekhnosfera, 784 p.
- Bokiy, G. B., Poray-Koshits, M. A. (1964). Rentgenostrukturnyy analiz. Vol. 1. Moscow: MGU, 490.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Gennadii Kochetov, Dmitry Samchenko, Anton Kolodko, Oleksandr Kovalchuk, Anton Pasko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
