Применение осадков сточных вод в производстве бетона
Аннотация
Введение. В статье рассмотрена актуальная проблема утилизации техногенных отходов (осадка сточных вод). По литературным данным определены и рассмотрены возможные направления применения осадков сточных вод в производстве строительных материалов. Особое внимание уделено предложенному варианту систематизации материалов, в основу которого положена зависимость агрегатного состояния осадка от вида строительного материала. Предлагается использовать осадки сточных вод в качестве добавки, позволяющей улучшить подвижность бетонной смеси.
Методы и материалы. Исследования основных свойств сырьевых компонентов и бетона на их основе определяли с помощью стандартных методик и требований национальных стандартов. Вещественный и химический состав осадков, их физико-механические характеристики определены на базе лаборатории завода химконцентратов (г. Новосибирск).
Результаты. В результате проведенных экспериментальных работ определено оптимальное процентное содержание осадка сточных вод в составе тяжелого бетона, а также отношение химической модифицирующей добавки, исследован оптимальный состав бетона.
Заключение. В результате проведенных экспериментальных работ установлено влияние введения в состав бетона модифицированных пластифицирующими добавками осадков сточных вод. Установлено, что осадок сточных вод целесообразно применять в тяжелых бетонах в качестве корректирующей добавки, без снижения прочностных характеристик. В дальнейших исследованиях предполагается решить вопросы применения золы от сжигания осадка сточных вод, ее влияния на реологические свойства бетонной смеси; исследовать зависимость между химическим составом осадков и физико-механическими свойствами строительного материала.
Об авторах
И. Л. Чулкова
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет» (СибАДИ)
Россия
Россия
Чулкова Ирина Львовна – д-р техн. наук, проф., проф. кафедры «Организация, технологии и материалы в строительстве»
г. Омск
О. Е. Смирнова
«Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)»
Россия
Россия
Смирнова Ольга Евгеньевна – канд. техн. наук, доц., заведующий кафедрой «Строительные материалы, стандартизация, сертификация»
г. Новосибирск
А. В. Красова
«Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)»
Россия
Россия
Красова Анна Викторовна – аспирант кафедры «Строительные материалы, стандартизация, сертификация»
г. Новосибирск
Список литературы
1. Москвичева А.В., Доскина Э.П., Москвичева Е.В. Осадки сточных вод или отходы: вопросы правового регулирования // Водоснабжение и санитарная техника. 2016. № 4. С. 18–22.
2. TukhareliV D, TukhareliV DInvestigationof Mechanismof Action of Modifying Admixtures Basedon Productsof Petrochemical Synthesison Concrete Structure//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 262 (2017) 012007, doi:10.1088/1757-899X/262/1/012007
3. Поляков Г.Н., Святская Л.И., Левит И.М. Внедрение технологии производства керамического кирпича с добавкой золы от сжигания осадков сточных вод // Строительные материалы. 2002. № 10. С. 28–29.
4. Pimenov A.T., Smirnova O.E., Ottochko S.Y. Use of metallurgical slags in mortar production // In the collection: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2018: 012023.
5. Обезвреживание сточных вод в промышленности бетона (Великобритания) // Бюллетень иностранной научно-технической информации по строительству, архитектуре, строительным материалам, конструкциям и жилищно-коммунальной сфере. 2015. № 3. С.14–15.
6. Кучерова Э.А., Паничев А.Ю. Введение осадков сточных вод гальванических производств в массы стеновой керамики // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1992. № 5 С.16–22.
7. Цыбина А.В., Дьяков М.С., Вайсман Я.И. Состояние и перспективы обработки и утилизации осадков сточных вод // Экология и промышленность России. 2013. № 12. С. 56–61.
8. Дрегуло А.М. Исследование составов тяжелых металлов и фосфатов в полимерных веществах биомассы активных илов // Вода и экология: проблемы и решения изд-во: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 2020. № 3(83). С. 8–13.
9. Борзова Ю.С. Использование экологически безопасных технологий очистки сточных вод // YoungScience. 2014. № 1. С. 16–17.
10. Белюченко И.С. Осадки сточных вод, их очистка и использование // Экологический вестник Северного Кавказа. 2016. Т. 2016. № 1. С. 82–95.
11. Валеев В.Х., Сомова Ю.В., Сомов В.А. Исследование возможности использования осадков сточных вод очистных сооружений в качестве удобрения // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2015. № 3(14). С. 69–73.
12. Prabhanjan N., Yadav G.S., Sahithi G., Sravanthi B. and Tipraj B. Assesment to Increase the Mechanical Properties of used Ballast by EDTA Solution as a Construction // Material International Journal of Recent Technology and Engineering 5 (2020) pp. 157-160.
13. Doh S. I., Muhammad Aizat A., Chin S. C., Jing G. Q. Mechanical properties of concrete containing microwaved sewage sludge ash as partial cement replacement // National Colloquium on Wind & Earthquake Engineering IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 244 (2019) 012027 IOP Publishing doi:10.1088/1755-1315/244/1/012027
14. Bahadori, H., &Hosseini, P. Reduction of cement consumption by the aid of silica nano-particles (Investigation on concrete properties) //Journal of Civil Engineering and Management, 2012, 18: 416–425, doi :10.3846/13923730.2012.698912
15. Ribeiro,A. Mix design process of polyester polymer mortars modified with recycled GFRP waste materials //Fiúza,A.C.M. Castro,F.G. Silva,M.L. Dinis,J.P. Meixedo,M.R. /Composite StructuresVolume 105, November 2013, p. 300-310, doi.org/10.1016/j.compstruct.2013.05.023
16. Vyboishchik A V,Kostiunina I L Contemporary methods of production of pigments obtained from nonferrous industrial waste//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 451 (2018) С. 012003, doi:10.1088/1757-899X/451/1/012003
17. Залетова Н.А., Воронов Ю.В. Новые технологии для решения современных задач очистки сточных вод // Вестник МГСУ. 2012. № 2. С. 109–111.
18. Васильев С.М., Домашенко Ю.Е., Ляшков М.А. Определение зон разбавления при повторном использовании сточных вод на оросительных системах // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации. 2016. № 2 (22). С. 17–29.
19. Yu S, Wang B, Pan Y, Chen Z, Meng F, Duan S, Cheng Z, Wu L, Wang M and Ma W 2018 Cleaner production of spherical nanostructure chromium oxide (Cr2O3) via a facile combination membrane and hydrothermal approach// Journal of Cleaner Production, 176, р. 636-644, doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.108
20. Меркина И.В. Утилизация твёрдых отходов источных вод в программе предотвращения загрязнения окружающей среды (Австралия) // ВНИИНТПИ. Строительство и архитектура. Сер. Инженерное обеспечение объектов строительства и ЖКХ: экспресс-информ. 2007. № 4. С.77–78.
21. Sokolov P. E., Sentenberg S. A. Application of clusterization algorithms for building materials classification on radioactivity in R // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 687 (2019), С. 022003, doi:10.1088/1757-899X/687/2/022003 1
22. Крашенинникова С.В. Влияние урбанизированных территорий на формирование поверхностного стока. Известия ПГПУ им. В.Г. Белинского. 2008. № 10(4). С.119–121.
23. MestnikovА E, FedorovV I Porous filler from foam-zeolite and light concretes based on it for conditions of the Arctic and the North//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 687 (2019), С. 022027, doi:10.1088/1757-899X/687/2/022027
24. Шонина Н.А. Водоснабжение и водоотведение в условиях Крайнего Севера // Сантехника. 2012. № 5. С. 15–24.
25. Амбросова Г.Т., Кругликова А.В., Мансуров Р.Ш., Рафальская Т.А., Тимофеев С.Л. Влияние природно-климатических факторов на эффективность работы открытых очистных сооружений канализации/ / Водоснабжение и санитарная техника. 2019. № 4. С. 48–59.
26. Горбачева Т.Т., Майоров Д.В. Пробное коагулирование осветленных коммунальных стоков в реагентном удалении фосфора // Вестник современных исследований. 2018. № 12.1 (27). С. 504–508.
27. Randall, А. А, Chen, Y. and McCue, T. The efficiency of enhanced biological phosphorus removal from real wastewater affected by different ratios of acetic to propionic acid // Water Research, 2014, vol. 38, issue 1, pp. 27–36. doi: 10.1016/j. watres.2003.08.025.
28. Setegn, S. G. Water resources management for sustainable environmental public health. // Setegn, S. G., Donoso, M. C. (eds.) /Sustainability of integrated water resources management: water governance, climate and ecohydrology. Cham: Springer, 2015: 275–287. doi: 10.1007/978-3-319-121949_15.
Рецензия
Для цитирования:
Чулкова И.Л., Смирнова О.Е., Красова А.В. Применение осадков сточных вод в производстве бетона. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2021;18(5):566-575. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-5-566-575
For citation:
Chulkova I.L., Smirnova O.E., Krasova A.V. Use of sewage sludge in concrete industry. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2021;18(5):566-575. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-5-566-575
Просмотров: 241
Послать статью по эл. почте 