 |
На страже экологии: ученые Пермского Политеха изучили, как отходы водоочистки помогают получать керамическую продукцию высокого качества
Ученые ПНИПУ исследовали перспективность реализации водоочистных отходов в строительной отрасли, а именно в производстве керамических кирпичей. Выявленные свойства осадков и параметры их переработки обеспечат получение качественного продукта и расширят возможности применения многотоннажных отходов.
На водоочистных сооружениях России применяют различные химические реагенты и фильтрующие компоненты, такие как уголь и песок. В процессе эксплуатации станций накапливается отработанный осадок, который традиционно хранится на полигонах. Годовой объем даже от одного города может превышать 3 000 тонн. Сегодня научное сообщество ищет решения для его эффективной утилизации, в том числе с помощью извлечения из техногенного сырья ценных компонентов для промышленного использования. Ученые Пермского Политеха исследовали перспективность реализации водоочистных отходов в строительной отрасли, а именно в производстве керамических кирпичей. Выявленные свойства осадков и параметры их переработки обеспечат получение качественного продукта и расширят возможности применения многотоннажных отходов.
Ранее в ПНИПУ изучили перспективность получения стройматериалов с помощью отходов лесной промышленности.
Статья с результатами опубликована в сборнике «Инновации в строительстве. Технологии КНАУФ», 2024 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Сейчас активно исследуют прогрессивные методы утилизации водоочистного осадка, когда из техногенного сырья извлекают компоненты, полезные для химического, металлургического и других производств. Однако наибольшее распространение его использование получило в сфере строительства при получении вяжущих веществ, пористых заполнителей и керамических материалов.
Такие отходы могут применяться в качестве модификатора для производства кирпичей. При этом предлагаемые в настоящее время методы его получения и введения в керамический состав имеют свои недостатки, например, итоговый продукт не всегда соответствует требуемой прочности и морозостойкости. Также использовать сырье в исходном состоянии трудно из-за его значительной влажности – более 45-60%. Для качественной переработки в новый материал необходимо добавлять различные технологии уплотнения, кондиционирования и механического обезвоживания.
Ученые Пермского Политеха изучили особенности применения угольного отхода и осадка, образованных от крупного водопроводного очистного сооружения, и выявили оптимальные параметры их введения и обжига в составе керамической массы.
Из-за обработки воды химическими реагентами образуется осадок, состоящий из растворимого в воде сернокислого алюминия, малого количества сульфата железа и других соединений. Он представляет собой тонкозернистую смесь, а его элементный состав схож с глинистым сырьем, что позволяет рассматривать его в качестве модификатора глиняной массы для производства керамических изделий. Угольный отход – это похожая на песок черного цвета рассыпчатая сухая смесь, в состав которой входит преимущественно углерод и сульфат натрия.
– Чтобы оценить, как оба вида отхода станции водоподготовки влияют на свойства глинистого сырья, мы подготовили составы, у которых определяли одни из важнейших показателей: плотность, пластичность и формовочную влажность. От них в дальнейшем зависит прочность, морозо- и трещиностойкость готового продукта. Также исследовали их наиболее оптимальное содержание в составе керамической массы: осадка в количестве 10, 20 и 30%, угольного отхода – 10,15 и 20%, а температуру обжига – 950, 1000 и 1050°С, – рассказывает Виталий Шаманов, доцент кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение», и.о. декана строительного факультета ПНИПУ, кандидат технических наук.
Политехники отмечают, что по сравнению с бездобавочным составом у керамической массы с содержанием 20% осадка на 71% увеличивается показатель пластичности, что указывает на большую функциональность изучаемого отхода в промышленности.
– Результаты экспериментов показали, что введение в состав угольного отхода свыше 20% и осадка свыше 30% нерационально из-за значительного ухудшения формовочных свойств. Введение же отходов 14,2 % и 15% соответственно при температуре обжига в 1050°С позволяет получить изделия с нужными показателями плотности и уровнем водопоглощения, – объясняет Виталий Шаманов.
Исследование ученых Пермского Политеха показало, что совместное введение отходов водоочистных сооружений в состав глиняной массы позволит комплексно улучшить физические свойства керамических кирпичей. Реализация полученных результатов при переработке осадков повысит перспективность их вторичного использования в строительной отрасли.
Контактное лицо: ПНИПУ (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 22:14, 17.02.2025
Количество просмотров: 80
Страна: Россия
| Ученый ПНИПУ рассказал, как распознать и что делать при обморожении кожи, ПНИПУ, 17:53, 17.12.2025, Россия |
65 |
| С наступлением холодов риск обморожения становится реальной угрозой для каждого. Что делать, если почувствовали онемение и побеление кожи на щеках, пальцах рук или ног? Эксперт ПНИПУ рассказывает о первой помощи, которая поможет минимизировать ущерб для здоровья до визита к врачу. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали, как выбрать подходящий чай и не навредить здоровью, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия |
253 |
| 15 декабря ежегодно отмечается День чая. Ученые Пермского Политеха рассказали, как производят разные виды этого напитка, какие из них нельзя употреблять натощак, почему белый чай не бодрит, а расслабляет, как получают разные вариации улуна, можно ли добавлять молоко в черный чай и многое другое. |
|
| Пермские ученые испытали добавку для ума и силы в пожилом возрасте, ПНИПУ, 21:02, 13.12.2025, Россия |
252 |
| Ученые Пермской фармакадемии и Пермского Политеха исследовали новую биодобавку «Дахар» на основе концентрата листьев персика с ДМАЭ — веществом, укрепляющим нейронные связи. Результаты показали, что ее прием значительно улучшает память, концентрацию и повышает физическую выносливость. |
|
|
|
