Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов

Шершнева, Мария Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов"

На правах рукописи

0034В29В0

ШЕРШНЕВА МАРИЯ ВЛАДИМИРОВНА

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ УТИЛИЗАЦИИ СИЛИКАТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология по техническим наукам

1 2 '"ОЗ 2003

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург — 2009

003482960

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» на кафедре «Инженерная химия и естествознание».

Научный консультант

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Сватовская Лариса Борисовна

доктор технических наук, профессор

Алексеев Алексей Иванович

доктор технических наук, профессор

Кнатько Василий Михайлович

доктор технических наук, профессор

Фоменко Александра Ивановна

Ведущая организация Уральский государственный

горный университет

Защита состоится 1 декабря 2009 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, г.Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5,301 ауд.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета.

Автореферат разослан 30 октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и направленность исследований связана с развитием критических технологий, утвержденных президентом РФ 21.05.2006 (Пр.-842) в позиции «Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды», которая выполняется в рамках одного из приоритетных направлений развития науки, технологии и техники в РФ, а именно «Экология и ресурсосбережение»,

В рамках развития таких технологий актуальным является вопрос об обезвреживании ионов тяжелых металлов (ИТМ) и утилизации твердых промышленных минеральных отходов, который чрезвычайно полезно было бы решить в комплексе; тогда следующим принципиально важным шагом является поиск и открытие полезных свойств твердых отходов, которые способствовали бы одновременно с утилизацией проявлению геозащитной функции отходов, например по отношению к обезвреживанию ИТМ. Основные минеральные отходы, так или иначе, содержат силикатную составляющую и таких отходов на сегодня накопилось миллионы тонн. Именно поэтому утилизацию этих веществ целесообразно исследовать в рамках критических технологий.

В работах научных школ отечественных ученых СПбТУ -профессоров В.В. Алесковского, А.П. Душиной, М.М. Сычева в 60-х годах XX века и современных ученых СЗТУ - А.И. Алексеева и A.A. Алексеева и др. высказывались представления о возможных ионнообменных по ИТМ свойствах силикатов кальция, а в работах исследователей ПГУПС последнего десятилетия развиваются идеи о существовании у твердых отходов определенной природы резервов - энергетических или резервов поверхности, которые можно использовать для защиты окружающей среды. В настоящей работе в продолжение вышеназванных направлений развиваются идеи о том, что твердые отходы определенного состава обладают полезным для геозащиты свойством обезвреживания ИТМ, о присутствии которого информируют определенные параметры вещества -отхода. Открытию такого полезного для геозащиты свойства, названного геозащитным резервом, его исследованию и разработке научных основ новых технологий утилизации отходов с учетом геозащитного резерва посвящена данная работа.

Цель диссертационной работы состояла в открытии и изучении геозащитных свойств силикатсодержащих отходов по обезвреживанию ИТМ и разработке научных основ новых технологий утилизации с учетом этих свойств.

Задачи исследований. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе обоснованы и поставлены следующие научно-технические задачи:

1. Определить критерии оценки природы силикатсодержащих фаз, прогнозирующие наличие геозащитных свойств по обезвреживанию ИТМ и обозначить соответствующие вещества.

2. Исследовать геозащитные свойства по ИТМ обозначенных веществ и отходов на их основе.

3. Разработать новые геозащитные технологии утилизации силикатсодержащих отходов с учетом обнаруженных свойств, а также проанализировать качество геозащитных технологий.

Методы исследования. При решении поставленных в работе задач применялись современные методы рентгенофазового анализа, методы ИК-спектрометрии, атомно-абсорбционной фотометрии, потенциометрии, калориметрии, а также Р<3 - метод анализа.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что:

2. Показано, что геозащитный резерв проявляется в самопроизвольном взаимодействии гидросиликатного отхода с ИТМ с образованием труднорастворимых веществ, характеризуется значениями изменения свободной энергии Гиббса и поглотительной емкостью по ионам тяжелых металлов (ИТМ).

3. Установлено, что химической основой проявления геозащитного резерва является выполнение условий о том, что мольные массы и потенциалы ионизации тяжелых металлов должны быть больше соответствующих значений катиона твердой фазы отхода, продуктами взаимодействия являются труднорастворимые гидросиликаты ИТМ, что и сопровождается понижением свободной энергии Гиббса.

4. Рассчитаны на примере ионов кадмия и железа возможные реакции взаимодействия силикатов и гидросиликатов кальция с ИТМ с образованием соответствующих труднорастворимых гидросиликатов тяжелых металлов. Установлены для исследованных ионов значения геозащитного резерва по понижению энергии Гиббса от -21,53 до -657,60 кДж/моль, что является его энергетической основой.

5.Установлена поглотительная емкость по ИТМ как геозащитное свойство гидратационно-активных силикатных минералов (СгЗ, СзБ), а также сопровождающих силикаты в отходах цементных бетонов алюминатных минералов (С3А, С4АР), их гидратов, продуктов на их основе (силикатных цементных бетонов) и отходов промышленности (металлургического доменного шлака, хлоритсодержащего щебня), которая составляет от 0,1 до 4,8 мг/г.

6. Установлены закономерности между емкостью по ИТМ и основностью силикатов и алюминатов кальция, составлен рад силикатов по уменьшению степени основности и емкости по ИТМ С38>С28>С8>8 (8102), который соответствует падению гидратационной активности и росту величины ДН°298 (-2965,5 кДж/моль < -2310,4 кДж/моль <-1634,2 кДж/моль <-909,6 кДж/моль) соответственно. Рассмотрено, что механизм связывания ИТМ поверхностью силикаткальциевого отхода сопровождается заменой Са (II) на ИТМ.

7. Предложен механизм связывания ИТМ поверхностью силикатсодержащих отходов в процессе проявления геозащитного резерва, который начинается на Бренстедовский основных центрах. Рассчитано по спектрам распределения центров адсорбции падение концентрации таких центров от 65 до 90% при взаимодействии с ИТМ, подтвержденное кинетикой тепловыделения, а также ИК-спектральным анализом взаимодействия.

8. Рассчитано качество предлагаемых геозащитных технологий с использованием метода РС). Показано, что предложенные технологии, способствующие решению одновременно задач обезвреживания ИТМ, нефтепродуктов, утилизации силикатсодержащих отходов, экономии природных ресурсов и мелиорации земель имеют показатель РС) выше на 20-60% по сравнению с известными технологиями.

Степень обоснованности научных положений, рекомендаций и выводов обеспечиваются: корректностью поставленных задач, представительностью и достоверностью исходных и экспериментальных данных, использованием общепринятых материалов теорий, гипотез и допущений.

Положения, выносимые на защиту:

1. Новое свойство твердых силикатных кальциевых и магниевых отходов, названное геозащитным резервом и проявляющееся в самопроизвольных процессах взаимодействия с ИТМ. О присутствии геозащитного резерва информирует наличие гидратационно-активных минералов или гидратных фаз, имеющих определенное значение стандартной энтальпии образования и мольной массы.

2. Оценка геозащитного резерва по энергетической величине понижения уровня свободной энергии Гиббса в самопроизвольных реакциях взаимодействия с ИТМ в стандартных условиях и по величине поглотительной по отношению к ИТМ емкости силикатсодержащего отхода.

3. Значение величины понижения свободной энергии Гиббса и поглотительной емкости как характеристик геозащитных резервов гидратационно-активных минералов, а также продуктов на их основе -силикатных и алюминатных цементных бетонов и отходов

промышленности, содержащих такие вещества - бой бетона, пенобетон, хлорисодержащий щебень, доменный гранулированный шлак.

4. Ресурсосберегающие технологии утилизации хлоритсодержащего щебня и боя бетона при замене балластного слоя земляного полотна, что предотвращает загрязнение окружающей среды, и таким образом, снижает антропогенную нагрузку на гидросферу, уменьшая концентрацию ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов в поверхностном и дренажном стоках земляного полотна.

5. Ресурсосберегающая технология утилизации отходов пенобетона в кислых почвах при одновременной нейтрализации ИТМ и раскисляющем действии.

6. Технология предотвращения загрязнения окружающей среды путем утилизации зол ТЭС и техногенных песков в аэрированных способах получения материала для строительства, которые отличает высокая степень разбавления твердого отхода воздухом и получение продукта с геозащитными, а также специальными строительно-техническими свойствами.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том,

что:

1. Полученные данные о геозащитных свойствах силикатсодержащих отходов легли в основу новых технологий обезвреживания ИТМ в самопроизвольных взаимодействиях в естественных условиях окружающей среды с одновременной утилизацией силикатсодержащих отходов.

2. Экспериментально подтверждена возможность использования твердых минеральных силикатсодержащих отходов как геозащитных материалов для окружающей среды. При этом определено, что максимальная активность по ИТМ хлоритсодержащего щебня составила 0,30 мг/г, боя бетона - 1,30 мг/г, пенобетона - 1,70 мг/г, доменного граншлака - 1,10 мг/г. Определена нейтрализующая и поглотительная по ИТМ способность силикатсодержащих отходов при раскислении почв.

3. Разработаны и прошли опытно-промышленную апробацию ресурсосберегающие технологии утилизации: хлоритсодержащего щебня и боя бетона при замене балластного слоя земляного полотна, при этом снижена антропогенная нагрузка на гидросферу путем уменьшения концентрации ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов в поверхностном и дренажном стоке земляного полотна; доменного граншлака при использовании его в фильтре на очистных сооружениях Окт. ж. дороги; золы ТЭС и золопесков в качестве замены природного песка при производстве пенобетона; отхода пенобетона, как раскислителя почв с одновременным обезвреживанием ИТМ.

4. Предотвращенный экологический ущерб при использовании хлоритсодержащего щебня в качестве балластного и подбалластного слоя

земляного полотна составляет 3,56 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути ); при использовании боя бетона - 0,9 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути), при утилизации золы ТЭС - 0,6 тыс. руб./год (на 1,5 т золы), при нейтрализации почв составляет 1,1 тыс. руб/год (на 20 кг отходов пенобетона), при использовании доменного гранулированного шлака - 3,9 тыс. руб/год (на 2,5 т доменного гранулированного шлака).

5. Материалы диссертационной работы вошли в учебный практикум по специальности «Инженерная химия и защита окружающей среды » в виде соответствующих методических указаний и учебных пособий для слушателей ФПК ПГУПС.

6. Разработаны проекты технических условий ТУ 0330-00301115840-2001, ТУ 0330-005-07519745-2006, ТУ 0330-006-07519745-2006, ТУ 0330-007-07519745-2009, ТУ 0330-008-07519745-2009, получены гигиенические сертификаты № Ю.КЦ.ОЗ.571.П.000425.06.03, №78.01.03.033.П.009887.12.01, № 78.01.13.571.П.000419.04.07, получены 5 патентов и положительных решений на новые способы обезвреживания и геозащиты.

Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии и технические средства на октябрьской железной дороге» (1999 г.), на 13 международной конференции в Германии, Веймар, «Ibausil» (1997 г.), на II международной конференции «Цементы и бетоны», Шотландия, Dundee (1999 г.), на конференции «Современные проблемы водоснабжения, водоотведения и охраны водных ресурсов», Санкт-Петербург, ПГУПС (1998 г), на I международной конференции «Пенобетоны III тысячелетия. Тепло России», Санкт-Петербург, ПГУПС, (1999 г.), на V Всероссийской конференции по проблемам науки в высшей школы. «Фундаментальные исследования в технических университетах», Санкт-Петербург, СПбГТИ (ТУ), (2001 г.), на международной конференции «Разрушенные строительные бетоны», Лондон, Кингстон (2004 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Экономика природопользования», Пенза, ПГСХА, (2005 г.), на II Всероссийской научно-практической конференции «Окружающая среда и здоровье», Пенза ПГСХА, (2005 г.), на четвертой международной научно-практической конференции. «Бетон и железобетон в третьем тысячелетии», Ростов-на-Дону, (2006 г.), на 16 и 17 международных конференциях в Германии, Веймар, «Ibausil» (2006, 2009 г.г.), на международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007» СПб, ПГУПС, (2007 г.), на второй международной научно-практической конференции «Техносферная и экологическая безопасность на транспорте», СПб, ПГУПС (2008 г.), на международной научно-практической конференции «Периодический закон Д.И. Менделеева в современных трудах ученых транспортных ВУЗов», СПб, ПГУПС (2009

г.), на международной конференции «Технологии - транспорту», СПб, (2009 г.)

Публикации. Основные положения диссертационного исследования достаточно полно отражены в 55 публикациях, в состав которых входят 2 монографии, 5 патентов и положительных решений на изобретения; в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК, опубликовано 11 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка литературы. Диссертация изложена на 302 страницах основного текста, содержит 44 рисунка, 103 таблицы и 17 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, связанная с развитием критических технологий, таких как «Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды», которые сформулированы в рамках одного из приоритетных направлений развития науки, технологии и техники в РФ, а именно «Экология и ресурсосбережение». Сформулированы цели, задачи исследований и основные результаты, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена состоянию вопроса об образовании и методах утилизации различных твердых минеральных промышленных отходов и проанализированы известные методы обезвреживания ИТМ.

Показано, что кальциевые и магниевые силикатсодержащие отходы, составляют значительную долю от общего количества твердых промышленных отходов. Объем и места накопления таких отходов приведены в таблице 1 и на рисунке 1.

Показано, что наиболее эффективным способом очистки гидросферы от ИТМ является их поглощение на твердом минеральном фильтрующем материале. В таблице 2 приведены характеристики некоторых применяемых в настоящее время фильтрующих материалов.

Стоимость очистки вод, содержащих ИТМ, напрямую зависит от стоимости применяемого материала, а их работоспособность и длительность фильтрации от эффективности работы предшествующих сооружений. Поэтому любой современный фильтрующий материал, используемый для этих целей должен быть дешевым и доступным.

Показано, что выбор фильтрующих материалов не велик, тем более ограничен выбор фильтрующих материалов полученных на основе отходов промышленности и в настоящее время практически отсутствуют технологии, позволяющие одновременно решить проблемы утилизации твердых промышленных отходов и обезвреживания гидросферы от ИТМ.

Таблица 1

Силикатсодержащие отходы _

Активная составляющая Процесс образования Количество образования млн.т /год Географический регион

БЮг Сжигание углей более 1,5 (с 1 предприятия) Повсеместно

хСаО* 8Ю2 Выплавка чугуна 0,5-4,7 (с 1 комбината) Северо-Западная Россия, Восточная Сибирь

хСаО*у8Ю2 • пН20 Разрушение строительных конструкций 10-12 (г. Москва) Повсеместно

хСаО*у8Ю2 • пН20 Производство пенобетона 0,06 (от 1 завода) Северно-Западная и Центральная часть России

хМ£0»у8Ю2' пН20 Добыча сланцев 0,08 (от 1 предприятия) Карелия

Mg6Si401o• (ОН), Добыча асбеста 10 (по России) Урал, Западная Сибирь

Условные обозначения 0 - тепловые электростанции;^^ - черная металлургия; I I - производство строительных материалов

Рис 1. Места накопления силикатсодержащих отходов

Таблица 2

Некоторые промышленные фильтрующие материалы_

Название материала Происхождение Емкость по ИТМ

Карбоксильные катионобменники Искусственный сорбент 0,5... 5,7 ммоль/г (все катионы)

Сорбенты на основе цеолитов Искусственный сорбент на основе природных минералов 1,24...4,2 мг/г (сорбция меди, железа, хрома)

Сорбент на основе торфа Природный сорбент 0,04...1,10 мг/г (сорбция меди, цинка, никеля)

Алюмосиликатный адсорбент Искусственный сорбент на основе природных минералов 0,4 мг/г (сорбция свинца)

Туф Природный сорбент 1,0 мг/г (сорбция железа)

Вермикулит Природный сорбент 1,13...1,43 (сорбция марганца и железа)

Сорбент на основе осадка природных вод Искусственный сорбент на основе промышленных отходов 1,5...2,0 (сорбция железа)

Вторая глава посвящена выбору объектов и методов исследования и теоретическим основам обоснования геозащитных свойств силикатных и гидросиликатных отходов кальция и магния. Твердые кальциевые отходы чаще всего содержат силикатные и гидросиликатные фазы и отличаются химическими и термодинамическими характеристиками (табл. 3), учет которых может быть использован для прогнозирования их геозащитных свойств.

Этот прогноз основывается на том обстоятельстве, что по мере усложнения составов твердых фаз одновременно изменяются три характеристики - растут мольные массы (М, г/моль), падает величина стандартной энтальпии образования (ДН°298. КДж/моль) и меняется характер химической связи - от преимущественно ковалентной в 8Ю2 (с большой долей ковалентной составляющей) к ионной, когда возникают силикаты с различными катионами.

Основная идея работы состоит в том, что твердые сшшкатсодержащие отходы - гидраты или гидратационно-активные минералы могут в зависимости от природы катиона отхода и природы иона тяжелого металла проявлять способность к взаимодействию.

Таблица 3

Прогноз геозащитных свойств некоторых силикатов, гидросиликатов и

_алюминатов кальция и магния __

Состав основной фазы отходов Мольная Стандартная Прогноз

масса, теплота геоза-

г/моль образования из элементов -ДН°298, КДж/моль щитного резерва

С(алмаз) 12,00 7,65 -

ZnS для сравнения 97,38 204,40 -

Si02 60,00 -900 -

3CaOSi02 228,28 2965,50 + -

2CaOSi02 172,20 2306,27 +

ЗСаОА12Оз 270,14 3553,00 +

4CaOAl203'Fe203 485,88 4000,00 +

Al203»2Si02*2H20 258,36 4136,69 +

ЗСаОА12Оз •3CaS04«31H20 1237,00 17179,80 +

Mg6(Si4O10>(OH)2 363,26 5926,00 +

Mg6Si4O10-(OH)8 554,20 8736,70 +

Mg12r(SiAl)8O20l-(OH)16 1118,56 8000,00 +

4СаОЗ Si02* 1,5H20 443,00 6019,10 +

6Ca06Si02«H20 738,00 10018,20 +

Такое взаимодействие возможно, если выполняется условие о том, что мольные массы ионов тяжелых металлов (Митм) больше мольных масс основных катионов твердого отхода (Мко): МИтм > МКо, так как энергия вакантной орбитали ИТМ (Эитм) именно в этом случае выше энергии вакантной орбитали катиона основной фазы твердого отхода (Эко) и поэтому ИТМ должны образовывать более сильную химическую связь с силикатным остовом, сопровождающуюся выделением энергии, понижением уровня энергосодержания системы и образованием труднорастворимых силикатов тяжелых металлов.

Если такое взаимодействие осуществляется самопроизвольно, то процесс сопровождается соответственно понижением свободной энергии Гиббса системы (ДС^в < 0)- Эта способность самопроизвольного взаимодействия названа геозащитным резервом, оценена энергетически величиной понижения уровня свободной энергии Гиббса, а также величиной поглотительной емкости силикатсодержащего отхода по

отношению к ИТМ. Об энергиях ионов можно судить или по значениям главного и орбитального квантовых чисел электронной конфигурации ИТМ и катиона отхода в значениях п и 1 или в потенциалах ионизации соответствующих атомов.

В таблице 4 приведены характеристики ИТМ в сравнении с Са(Н), М§ (II), в таблице "5 приведены произведения растворимости некоторых труднорастворимых гидросиликатов.

Таблица 4

Характеристика ионов тяжелых металлов_

Металлы Моль атомная масса МА, г/моль Энергетические характеристики

Главное и побочное квантовые числа, п и 1 Первый потенциал ионизации, I, эВ Радиус катиона, гь А

в сточной воде Cr (III) 51,99 4$' за5 6,80 0,63

Mn (И) 54,93 . 4э2 Зё5 7,40 0,80

Fe (III) 55,85 4э2 Зё6 7,90 0,67

Ni (И) 58,69 45" за" 7,60 0,69

Си (II) 63,55 43' за10 7,70 0,96

Zn (И) 65,39 452 за10 9,40 0,74

Cd (II) 112,41 5зМсГ 9,00 0,97

НЙ(П) 200,59 6з'5с1ш 10,4 1,10

в твердом отходе Са (II) 40,07 4з2 6,10 0,99

Mg(II) 24,31 3з2 7,60 0,65

Таблица 5

ПР гидросиликатов с разными катионами

Вещество ПР

Ca0Si02nH20 3,4-Ю-7

Mg0Si02-nH20 1,6-Ю-"

Cu0-Si02-nH20 0,5-10'18

Cd0Si02nH20 0,5-Ю"'4

Если высказанное положение о том, что более «сильные» по энергии внешнего электронного уровня и более тяжелые ионы должны в самопроизвольных реакциях вытеснять менее «сильные» и более легкие ионы из соединений, то самопроизвольное образование труднорастворимых силикатов ИТМ сопровождается понижением энергии Гиббса, что является энергетической основой геозащитного резерва и его

характеристикой, дающей значение геозащитного резерва в величинах энергии.

В таблице 6, на примере ионов Ре(П) и Сс1(П), показан термодинамический расчет возможных реакций образования гидросиликатов тяжелых металлов, что является основой процессов обезвреживания ИТМ, связывания в гидросиликаты тяжелых металлов.

Таблица 6

Термодинамический анализ реакций силикатов и гидросиликатов с ИТМ

Возможные реакции взаимодействия АО°298 р-ции, кДж/моль Геозащитный резерв (прогноз)

ЗСаОБЮг + 2Н20 2Са08Ю2Н20 + Са(ОН)2 -37,58 +

ЗСаО &СЬ + 2Н20 + СсР СсЮ8Ю2 + 2Са(ОН)2 + Са2+ -57,39 +

2(ЗСаО-8Ю2) + 4Н20 + С<Ю8Ю2-2Н20 + 8Ю2-2Н20 + 6Са2+ 366,50 -

Са08Ю2Н20 + СсР С<Ю-8Ю2Н20 + Са"+ -33,81 +

Са08Ю2Н20 + СсР + Н20 -» Сс1(ОН)2 + 8Ю2-Н20 + Са2+ -21,53 +

Са08Ю2 Н20 + Сс1С12 СсЮ8Ю2Н20 + СаС12 -29,76 +

2Са08Ю2Н20 + Сс1С12 + Н20-+ С(108Ю2-Н20 + Са(ОН)2 + СаС12 -43,13 +

2(2Сао-81о2-н2о) + саа2 + н2о -* СсК>8ю2н2о + Са08Ю2Н20 + 2Са(ОН)2 + СаС12 -293,47 +

2(2СаО- 8Ю2-Н20) + ЗС<1С12 + 2Н20 — СсЮ8Ю2-Н20 + Са0-8Ю2-Н20 + 2Сс1(ОН)2 + ЗСаС12 -594,187 +

ЗСаОДЮг + 2Н20 + Ре2+ -» РеО-вЮг + 2Са(ОН)2 + Са2+ -71,52 +

2(ЗСаО-8Ю2) + 4Н20 + Ре'+ -> Ре08Ю2-2Н20 + 8Ю2-2Н20 + 6Са2+ 351,37 -

Са08Ю2-Н20 + Ре2" — Ре08Ю2-Н20 + Са/+ -44,64 +

Са08Ю2-Н20 + РеС12 -> Ре08Ю2Н20 + СаС12 -89,79 +

2Са08Ю2Н20 + РеС12 + Н20-> Ре08Ю2Н20 + Са(ОН)2 + СаС12 -77,41 +

2(2Са0-8Ю2-Н20) + РеС12 + Н20 — Ре08Ю2Н20 + Са08Ю2-Н20 + 2Са(ОН)2 + СаС12 -302,01 +

2(2Са0-8Ю2Н20) + ЗРеС12 + 2Н20 -» РеО-БЮг-НгО + Са08Ю2-Н20 + 2Ре(ОН)2 + ЗСаС12 -657,60 +

Расчеты показывают, что такие процессы термодинамически выгодны, что и дает основания для прогноза свойства самопроизвольного связывания - геозащитного резерва. В дальнейшем были проведены систематические исследования взаимодействия разных силикатов -модельных систем и попутных алюминатов. Исследования рН среды при взаимодействии ИТМ с гидросиликатами кальция в растворе показали ее увеличение до 13 единиц в зависимости от дозы гидросиликатов, что связано с поступлением в раствор ионов кальция. Измерение теплоты гидратации силикатов и гидросиликатов в водных растворах ИТМ подтвердило термодинамические расчеты, согласно которым их взаимодействие с тяжелыми металлами происходит с выделением теплоты (рис.2) и понижением энергии системы.

водными растворами

Исследование образцов методом ИК-Фурье спектроскопии показали отсутствие образования новых, в том числе и гидроксидных, связей в образцах после взаимодействия гидросиликатов кальция с ИТМ. Изучение распределения центров адсорбции индикаторным методом на поверхности силикатсодержащих отходов показало наличие активных центров в области Бренстедовских основных центров 7 т 12, что согласно работам Якимовой Н.И. и Байдарашвили М.М. свидетельствует об активности поверхности этих отходов при взаимодействии с ИТМ. Полагается, что связывание ИТМ начинается на Бренстедовский основных центрах поверхности, падение концентрации таких центров на поверхности отходов после взаимодействии с ИТМ составляет от 65 до 90% (рис.3). При проверки прогноза геозащитного резерва были определены поглотительные емкости в статических условиях (статическая емкость) различных силикатов и гидросиликатов кальция и магния, которые представлены как виде чистых минералов (модельные системы), так и в виде отходов производства. Результаты исследования представлены в таблице 7.

Таблица 7

Результаты исследования геозащитных свойств силикатсодержащих __материалов_

Материал Статическая емкость (мг/г)

Си (И) са (И) Ре (II) Мп (И) № (II) Сг (III)

С28 3,4 3,5 3,5 3,5 2,5 3,5

4,6 4,6 4,8 4,6 3,5 4,8

С3А 4,0 4,2 4,4 4,0 3,5 4,4

С4АР 3,5 3,6 3,8 3,6 2,6 3,6

Клинкер 3,4 3,4 3,5 3,4 2,6 3,3

Пикалевский цемент, М 400, Б20 3,4 3,4 3,4 3,4 3,0 3,4

Высокомарочный датский цемент з,з 3,3 3,3 3,3 3,0 3,3

Гидратированный цемен М 400,020 з,з з,з 3,4 3,3 3,0 3,3

Отходы пенобетона Б500 2,2 2,5 2,7 2,3 2,1 2,2

Бой бетона 1,1 1,2 1,3 1,1 1,0 1,2

Доменный граншлак 1,0 1,0 1,2 1,2 0,9 0,9

Хлоритсодержащий щебень 0,6 0,5 0,6 0,5 0,5 0,5

С учетом наших представлений о том, что Эитм > Экатиона 0ТХ0Да и потенциал ионизации Хитм^катиона отхода? а также с учетом термодинамических расчетов, свидетельствующих помимо самопроизвольности реакции о том, что энергия связи в новообразованиях гидросиликатов ИТМ больше, чем у гидросиликатов кальция, можно предположить общую модель взаимодействия гидросиликатов Са (II) и ИТМ:

поверхность отхода

4за

поверх-

^¡-О-Са-ОН + (Меп+-ОН)" = ность

отхода

45с)(МО,

^Бь-О-Ме - ОН + Са2+ + ОН" (1)

хСа0'у8Ю2«пН20 + хМе2+(ИТМ) хМеО- у8Ю2«пН20 + хСа2+ (2)

В схеме (1) показана модель начального акта взаимодействия гидросиликата с учетом данных спектров РЦА, которые свидетельствуют, что процесс взаимодействия начинается на Бренстедовский основных центрах; это взаимодействие облегчает видимо разрыв связей -О-Са с заменой Са (II) на Ме (II) и высвобождением Са (II) в раствор. На схеме 2 показано это взаимодействие в схеме превращения минералов.

Третья глава посвящена результатам исследования геозащитного резерва отходов пенобетона и боя бетона и технологии утилизации отходов с его учетом.

Были определены емкости в статических условиях для пенобетона разной плотности и боя бетона разного класса при различной степени измельчения отходов (табл.8).

По данным таблицы 8 видно, что существенной разницы в емкостях для пенобетона различной плотности и фракции не наблюдается. Для боя бетона также не обнаружено такой зависимости. Поэтому емкость в динамических условиях (фильтрация) была определена для отходов пенобетона плотностью 500 кг/м3, для боя бетона класса В20, размер зерен отходов составлял 0,315...0,63 мм. Определение емкости в динамических условиях проводились при скорости фильтрации 3 и 6 м/ч. Степень очистки была принята на уровне ПДКх03.пиг. Результаты исследований приведены в таблице 9.

Таким образом, было установлено, что отходы пенобетона и бой бетона обладают геозащитным резервом по ИТМ, который оценивается статической и динамической емкостью и составляет от 0,46 до 2,76 мг/г.

Открытие геозащитных свойств боя бетона позволяет предложить такую область утилизации, где требуется вовлечение больших объемов твердых минеральных веществ с определенными физико-механическими свойствами, например, насыпи различного назначения.

Предлагается использовать бой бетона в балластном или подбалластном слое земляного полотна на объектах железнодорожной отрасли. Такое использование позволило бы, во-первых, снизить расходы природных ресурсов при возведении балластной призмы и, во-вторых, одновременно уменьшить концентрацию ИТМ в поверхностном и дренажном стоках от земляного полотна.

Таблица 8

Геозащитные свойства отходов (статическая емкость, мг/г)_

металл пенобетон с различной плотностью

300 кг/м3 500 кг/м3 700кг/м3

0,114...0,315, мм 0,315...0,63, мм 0,63.. .1,25, мм >1,25, мм 0,114...0,315, мм 0,315...0,63, мм 0,63... 1,25 мм >1,25, мм 0,114...0,315, мм 0,315... 0,63, мм 0,63... 1,25 мм 2 2 >Л еч Л

Мп2+ 2,35 2,25 2,34 2,32 2,34 2,34 2,34 2,32 2,35 2,35 2,32 2,33

2,76 2,75 2,76 2,74 2,76 2,76 2,75 2,75 2,76 2,75 2,75 2,74

2,23 2,15 2,12 2,14 2,14 2,16 2,14 2,12 2,12 2,1 2,15 2,14

2,25 2,26 2,25 2,23 2,24 2,25 2,24 2,24 2,25 2,25 2,24 2,23

Сг1+ 2,25 2,25 2,25 2,23 2,25 2,24 2,24 2,22 2,24 2,24 2,24 2,23

СсГ 2,55 2,55 2,55 2,52 2,54 2,55 2,55 2,54 2,53 2,54 2,55 2,53

бой бетона различного класса

В20 В22,5 В25

Мп2+ 1,15 1,15 1Д5 0,96 1,25 1,15 1,10 1,00 1,15 1,00 1,00 0,96

1,35 1,20 1,20 1,15 1,35 1,25 1,10 1,10 1,35 1,30 1,25 1,00

1,10 1,12 1,10 1,10 1,12 1,12 1,11 1,14 1,10 1,12 1,10 1,10

1,10 1,10 1,00 0,95 1,10 1,10 0,95 0,95 1,10 1,10 1,10 1,00

Сг"|+ 1,25 1,25 1,06 0,96 1,24 1,10 1,05 1,05 1,25 1,25 1,15 1,05

Сс12+ 1,25 1,24 1,22 1,01 1,24 1,25 1,15 1,13 1,25 1,25 1,13 1,02

Таблица 9

Геозащитные свойства отходов (динамическая емкость, мг/г)

Скорость фильтрации, м/ч отходы пенобетона

Мп Ре* Иг Си • СсГ Сг

3 2,05 2,32 1,90 2,06 2,12 2,12

6 1,98 2,10 1,85 2,01 1,98 2,04

бой бетона

3 0,78 0,45 0,98 0,60 0,79 0,98

6 0,60 0,35 0,95 0,45 0,52 0,75

По своим физико-механическим характеристикам бой бетона соответствует техническим требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в качестве щебня на железнодорожном. На участке Свердловской железной дороги была проведена опытная эксплуатация боя бетона при замене подбалластного слоя участка пути, при этом концентрация ионов железа в поверхностном и в дренажном стоках уменьшилась в 2,5 раза. На отход разработан проект технических условий ТУ 0330-006-07519745-2006 «Сорбент для доочистки сточных вод от ионов тяжелых металлов на основе продуктов разрушения бетона» и предложена технологическая схема утилизации.

По результатам исследований было учтено несколько повышенное значение рН водных вытяжек отходов пенобетона. Такое свойство пенобетона позволяет предложить его в качестве нейтрализатора кислых стоков и почв.

Исследования водных вытяжек пенобетонов различных плотностей не выявили существенной разности в значениях рН (табл. 10).

Таблица 10

Значения рН водной вытяжки пенобетона_

Плотность пенобетона, кг/м3 рН водной вытяжки

300 8,2...8,4

400 8,3...8,6

500 8,4...8,6

600 8,3...8,5

700 8,2...8,4

При использовании в качестве имитата кислого стока раствора соляной кислоты с рН=3, было определено, что для нейтрализации 1 кг кислоты необходимо 1,09 кг пенобетона. Такие данные свидетельствуют о том, что нейтрализующая способность пенобетона не уступает промышленным и природным реагентам. При их сравнении также необходимо учитывать преимущество использования отходов пенобетона — во-первых, достигается экономический эффект, так

как стоимость отходов пенобетона значительно ниже, чем реагентов; во-вторых, экологический эффект, который заключается в полезной утилизации отходов. Таким образом, отходы пенобетона можно рекомендовать для нейтрализации кислых стоков (патент № 2283815).

Выше отмечалось, что рН водных вытяжек различных марок пенобетона существенно не отличаются, поэтому исследование возможности раскисления почв с использованием отходов проводились с пенобетоном с плотностью 700 кг/м3.

В исследуемую почву с рН=3 добавляли различные дозы измельченного пенобетона, тщательно перемешивали и согласно ГОСТ 17.5.4.01-84 проводили определение рН водных вытяжек почвы. Результаты представлены в таблице 11.

Таблица 11

Результаты нейтрализации почвы отходами пенобетона_

Масса почвы, г Доля отхода рН почвы до рН почвы после

пенобетона, % нейтрализации нейтрализации

40 25 3,10 6,80

40 20 3,20 6,23

40 15 3,00 5,80

40 10 2,90 5,50

40 8 3,10 4,00

40 5 3,00 3,85

На участке со среднесуглинистой почвой была проведена опытная эксплуатация отходов пенобетона как раскислителя почв. На участке размером 100м2 были взяты пробы почвы, рН которой составила 3,5...4,5. Мелкая фракция пенобетона с размерами зерен 0,315...0,65 мм вносилась вручную в почву при перекопке в количестве до 0,13 кг на 1м2 участка. Значение рН после внесения пенобетона увеличилась до 6,5.

В качестве биоиндикатора состояния почвы на опытном участке была высажена столовая свёкла. По интенсивности окраски листьев свеклы был сделан вывод о положительном влиянии присутствия пенобетона в почве.

Использование при нейтрализации почв отходов позволяет нейтрализовать кислые почвы, снизить концентрацию ИТМ и утилизировать отходы пенобетона. По результатам работы получен соответствующий акт.

Четвертая глава посвящена исследованию геозащитного резерва хлоритсодержащего щебня и технология его утилизации.

Оценка геозащитного резерва проводилась по величине емкости отхода при взаимодействии с растворами, содержащими ИТМ.

Исследования проводились в статических и динамических условиях. Результаты представлены в таблицах 12-13.

Таблица 12

Геозащитные свойства хлоритсодержащего щебня

Ион металла Размер ф) эакции, мм

0,114.. .0,315 0,315...0,63 0,63... 1,25 >1,25

Мпг+ 0,50 0,55 0,55 0,45

0,60 0,60 0,55 0,45

0,45 0,50 0,55 0,55

Си2+ 0,6 0,50 0,50 0,40

Сг3+ 0,56 0,60 0,55 0,45

Сс32+ 0,5 0,50 0,40 0,40

Таблица 13

Геозащитные свойства хлоритсодержащего щебня ___(динамическая емкость, мг/г)_

Ион металла 1 Размерф] эакции, мм

0,114...0,315 0,315...0,63 0,63... 1,25 >1,25

Мп2+ 0,25 0,30 0,25 0,35

Ре" 0,30 0,25 0,25 0,15

0,30 0,30 0,38 0,35

Си2+ 0,25 0,25 0,24 0,20

Сг*+ 0,24 0,26 0,27 0,43

Одновременно учитывая, что в состав щебня кроме хлорита (40-45 объемн. %) входит углерод (1-2, объемн. %), который является адсорбентом нефтепродуктов, была определена статическая емкость щебня по отношению к растворенным нефтепродуктам, которая составила 0,18 мг/г.

При рекомендации хлоритсодержащего необходимо было оценить их физико-механические характеристики на соответствие требованиям ГОСТ 8267-93, предъявляемым к балластному щебню железнодорожного полотна. Анализ результатов физико-механических испытаний щебня (табл.14) показал, что отход соответствует требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в качестве балластного и подбалластного слоя железнодорожной насыпи.

Таблица 14

Физико-механические характеристики хлоритсодержащего щебня

Определяемый показатель Нормативное значение по ГОСТ 8267-93 Результаты испытаний (среднее значение)

Полные остатки на контрольных ситах, % по массе а = 5 0,5 +Б) Э = 20 1,25 от 90 до 100 от 30 до 60 до 10 до 0,5 98,7 50,1 9,7

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, % Группа щебня 3 15-25% включений 24,5

Марка щебня по дробимости (потеря массы, %) Марка 1200 до 11 5,3

Марка щебня по истираемости (потеря массы при испытаниях, %) Марка И-1 (до 25) И-1 (16,7)

Содержание зерен слабых пород, % по массе, не более 5 Не обнаружено

Марка щебня по морозостойкости (потеря массы после 15 циклов насыщения-высушивания в растворе сернокислого натрия, %, не более) Б 200 (3) Б 200 (2,8)

Содержание пылевидных и глинистых частиц, % по массе, не более 1 0,01

Содержание глины в комках, % по массе, не более 0,25 Не обнаружено

Устойчивость структуры щебня против всех видов распада - потеря массы при распаде, %, не более 3 1,0

Таким образом, и по физико-механическим и по геозащитным характеристикам хлоритсодержащий щебень можно рекомендовать к использованию в качестве балластного и подбалластного слоя железнодорожного пути.

На подъездных путях, протяженностью 500 м, завода железобетонных изделий была проведена опытная эксплуатация щебня при замене балластного и подбалластного слоя участка пути. При этом, как

показали исследования, концентрация растворенных нефтепродуктов в поверхностном и в дренажном стоке уменьшилась в три раза.

В пятой главе представлены основы технологии утилизации таких силикатосодержащих отходов как зола ТЭС и техногенные пески.

Основным оксидом, входящим в состав зол от сжигания углей, является БЮг. Согласно высказанным ранее положениям, такой сшикатсодержащий отход не имеет геозащитного резерва. Из литературных данных по вопросам исследования процессов твердения пенобетонов известно, что, например, при получении пенобетона в гидротермальных условиях, происходит формирование гидросиликатов кальция из исходных компонентов, например песка. Если при этом часть природного песка заменить на золу, то в результате может быть получен полезный продукт золопенобетон, содержащий в себе силикатосдержащий отход и обладающий геозащитньм резервом.

Технология автоклавного пенобетона менее требовательна к качеству сырьевых материалов и позволяет получить, например, изделия на извести активностью от 50 до 90% и разного вида силикатсодержащего сырья.

Была произведена оценка возможности использования зол от сжигания углей при получении автоклавного пенобетона по резательной технологии. Объектами исследования были золы от сжигания твердого топлива — кузнецкие угли Красногородского разреза, используемого на Каширской ГРЭС.

При использовании предполагалось производство пенобетона средней плотности 0500...0800 по резательной технологии автоклавного твердения. Исследования показали, что основными оксидами золы от сжигания углей являются БЮг, (48-58, 68%) А1203 (10,4-24,6%) и Ре203(7,5-8,6%). В соответствии с данными рентгенофазового анализа основной состав зол представлен аморфной стекловидной фазой, в виде кристаллических веществ обнаружен в небольшом количестве кварц: БЮг.

Расход компонентов сырьевой золосмеси и полученные значения прочности блоков золопенобетона представлены в таблице 15. Анализ данных таблицы 15 показывает, что использование золы в количестве 30% вместо песка оказывает положительное влияние на формирование прочности пенобетона, которая после автоклавной обработки увеличивается на 40% по сравнению с составом, включающим 100% песка, и достигает значения равного 3,5 МПа. Дальнейшее увеличение расхода золы до замены 80% песка характеризуется понижением прочности материала, но при этом абсолютное значение выше или ровно прочности контрольного пенобетона. Полученные результаты позволили осуществить опытно-промышленный выпуск автоклавного золопенобетона 0500 по резательной технологии на территории производственного цеха ЗАО

«Пенобетон», г. Орел, при использовании пенообразующей добавки — на протеиновой основе «АёсИтеп! БВ-31Ь».

Таблица 15

Взаимосвязь расхода золы и прочности автоклавного пенобетона Р500

Расход материалов на 1 м бетонной смеси, кг Водо/вяжущее Подвижность по расплыву конуса Суттарда, см Прочность при сжатии, МПа

Песок Зола Вода

160 - 211,2 0,880 24,0 2,5

144 16 212,4 0,885 24,0 2,9

128 32 213,6 0,890 24,0 3,3

112 48 214,8 0,895 24,0 3,5

96 64 216,0 0,950 24,0 3,2

80 80 217,2 0,903 24,0 3,0

64 96 218,4 0,910 24,0 2,8

48 112 219,6 0,915 24,0 2,6

32 128 222,0 0,925 24,0 2,2

16 144 224,4 0,935 24,0 2,0

- 100 226,8 0,945 24,0 1,5

По результатам работы получен соответствующий акт и гигиенический сертификат №78.01.13.571.П.000419.04.07.

Учитывая пористость полученного материала, было предложено использовать его для создания аэрированной защитной зоны, предназначенной для предотвращения и сдерживания загрязнения почв нефтепродуктами. Поглотительная емкость по отношению к нефтепродуктам была определена для образцов различной плотности при поглощении различных нефтепродуктов (табл. 16).

Таблица 16

Поглотительная емкость аэрированных пеной материалов_

Плотность образца, кг/м3 Нефтепродукт Емкость, г/г

200 Машинное масло 0,85

400 0,78

600 0,53

200 Бензин 0,54

400 0,46

600 0,38

200' Керосин 0,57

400 0,48

600 0,40

В шестой главе представлены результаты исследования геозащитного резерва доменного гранулированного шлака и технология его утилизации.

Была определена динамическая активность шлака (табл.17) и влияние присутствия других металлов в растворе на динамическую активность шлака (табл. 18).

Таблица 17

Геозащитные свойства доменного гранулированного шлака __(динамическая емкость мг/г)_

Ион металла Размер фракции, мм

0,114...0,315 0,315...0,630 0,630...1,250

Мп*+ 0,75 0,70 0,65

Бе" 1,10 1,00 0,90

0,70 0,60 0,50

сУ+ 0,85 0,80 0,75

Сг3+ 1,15 1,10 1,00

СсГ 1,00 0,90 0,85

Таблица 18

Динамическая активность доменного гранулированного шлака

Активность по каждому из металлов отдельно, г/кг Активность по каждому из металлов, в присутствии двух других, г/кг

Мп Бе Сг Мп2+ СУ+

0,7 1,08 1,14 0,23 0,44 0,85

На очистных сооружениях промышленных сточных вод вагонного депо (ВЧД-15 Окт. ж. д., г. Тосно-2) было проведено опытное испытание силикатсодержащего отхода - доменного гранулированного шлака по очистке сточной воды от ионов тяжелых металлов.

Основное назначение очистных сооружений ВЧД-15 очищать производственные стоки от взвешенных частиц, нефтепродуктов и тяжелых металлов. После очистки, вода сбрасывается в городские канализационные сети. Зернистый фильтр представляет собой камеру с проходным сечением 2*2 м, заполненную по высоте на 1,5 м щебнем, гравием и песком различных фракций.

При испытании силикатсодержащий отход (доменный гранулированный шлак) с размерами щерен 0,315-0,620 мм был уложен в фильтр в верхний слой. Высота дополнительного слоя отхода составила -0,12 м. Доменный гранулированный шлак находился в работе непрерывной подаче сточной воды в течении 13 дней. Получен акт опытных испытаний.

Результаты работы доменного гранулированного шлака при реализации его геозащитного резерва представлены в таблице 19.

Таблица 19

Результаты анализа сточных вод_

Ингредиент Содержание ингредиента в сточной воде

до фильтрации после фильтрации

Ионы водорода в единицах рН 4,95 6,77

Содержание нефтепродуктов, мг/л 1,10 0,06

Содержание ионов железа, мг/л 1,50 0,09

Содержание ионов марганца, мг/л 0,08 0,05

Жесткость, мМэ/л 2,10 2,20

В седьмой главе определен индекс Р<3 для предложенных технологий утилизации отходов и подсчитан предотвращенный экологический ущерб по внедренным технологиям.

На основании методики разработанной Титовой Т.С. и Русановой Е.В., была произведена оценка качества предложенных технологий утилизации отходов.

Отличительной особенностью этого метода является то, что с помощью определенных математических операций можно оценить различные аспекты, например экологические, технологические и эксплуатационные, которые затем суммируются.

Предполагается, что чем выше значение индекса, тем выше качество деятельности или технологии. В качестве объектов исследования были выбраны технологии утилизации хлоритсодержаещго щебня, боя бетона, отходов пенобетона, золы ТЭС и доменного гранулированного шлака. В качестве аспектов сравнения были выбраны: экологический аспект, технологический аспект, эксплуатационный аспект.

Значимость аспектов принята равной: Ъ\ = 50 % - для экологического аспекта; Х2 = 25% - для технологического аспекта; Ъъ = 25% - для эксплуатационного аспекта.

Проводилось сравнение каждой из разработанных технологий утилизации отходов с традиционной технологией, применяемой в этой отрасли промышленности. Результаты представлены в таблице 20.

Таблица 20

Итоговые данные по определению индексов РС)_

Объекты исследования Индексы р<5

предложена технология утилизации хлоритсодержащего щебня в насыпи земляного полотна 0,69

известна технология использования природного щебня в насыпи земляного полотна 0,48

предложена технология утилизации боя бетона в насыпи земляного полотна 0,89

известна технология использования природного щебня в насыпи земляного полотна 0,48

предложена технология утилизации доменного гранулированного шлака в системе водоочистки ВЧД-15 0,66

известна технология использования природного щебня, гравия и песка в системе водоочистки ВЧД-15 0,44

предложена технология утилизации отходов пенобетона как раскислителя почв 0,90

известна технология использования извести как раскислителя почв 0,33

предложена разработанная технология утилизации золы ТЭС при производстве автоклавного золопенобетона 0,56

известна технология производства автоклавного пенобетона 0,38

Индексы Р<3 предложенных геозащитных технологий утилизации хлоритсодержащего щебня, боя бетона, доменного гранулированного шлака, отходов пенобетона и золы ТЭС превышают индексы Р(2 традиционных технологий, что свидетельствует о перспективности использования силикатсодержащих отходов в геозащитных технологиях. В таблице 21 представлены результаты расчета предотвращенного экологического ущерба по внедренным технологиям.

Таблица 21

Эколого-экономические результаты внедренных геозащитных технологий_ •

Вид отхода Область применения, географический регион Количество утилизируемого силикатсодержа-щего отхода Размер опытной площадки Геозащитный эффект Предотвращенный ущерб, тыс. руб/год

Хлоритсодержащий щебень Подбалластный слой подъездного пути завода железобетонный изделий, п. Сертолово До 14000 м3 500 м ж.-д. пути Очистка поверхностного стока ж-д полотна 3,56

Продукты разрушения бетона Подбалластный слой Свердловская железная дорога До 14000 м3 500 м ж.-д. пути Очистка поверхностного стока ж-д полотна 0,90

Отходы производства пенобетона Нейтрализация кислых почв СНТ п. Красницы До 15 кг 100 м2 Нейтрализация кислых почв 1,10

Доменный гранулированный шлак Очистные сооружения ВЧД - 15 г. Тосно 2,4 т 4 м2 Очистка сточных вод 3,90

Зола ТЭС Каширская ГРЭС - 4, Московская область 1,5 т 30 м2 Утилизация золы 0,60

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Установлено новое свойство твердых силикатсодержащих отходов, названное их геозащитным резервом, о присутствии которого информирует наличие гидратационно-активных минералов или гидратных фаз, имеющих низкие значения стандартной энтальпии образования (примерно менее -1000 КДж/моль) и высокие мольные массы (примерно выше 100 г/моль). Показано, что геозащитный резерв проявляется в самопроизвольном взаимодействии гидросиликатного отхода с ИТМ с образованием труднорастворимых веществ, характеризуется значениями изменения свободной энергии Гиббса и поглотительной емкостью по ионам тяжелых металлов (ИТМ).

2. Установлено, что химической основой проявления геозащитного резерва является выполнение условий о том, что мольные массы и потенциалы ионизации тяжелых металлов должны быть больше соответствующих значений катиона твердой фазы отхода, продуктами взаимодействия являются труднорастворимые гидросиликаты ИТМ, что и сопровождается понижением свободной энергии Гиббса.

3. Рассчитаны на примере ионов кадмия и железа- возможные реакции взаимодействия силикатов и гидросиликатов кальция с ИТМ с образованием соответствующих труднорастворимых гидросиликатов тяжелых металлов. Установлены значения геозащитного резерва по понижению энергии Гиббса от -21,53 до -657,60 кДж/моль, что является его энергетической основой.

4.Установлена поглотительная емкость по ИТМ как геозащитное свойство гидратационно-активных силикатных минералов (С^Б, СзБ), сопровождающих силикаты в отходах цементных бетонов алюминатных минералов (СзА, С^АГ), их гидратов, продуктов на их основе (силикатных цементных бетонов) и отходов промышленности (металлургического доменного шлака, хлоритсодержащего щебня), которая составляет от 0,1 до 4,8 мг/г.

5. Установлены закономерности между емкостью по ИТМ и основностью силикатов и алюминатов кальция, составлен рад силикатов по уменьшению степени основности и емкости по ИТМ Сз8>С28>С8>8 (БЮг), который соответствует падению гидратационной активности и росту величины ДН°298 (-2965,5 кДж/моль < -2310,4 кДж/моль <-1634,2 кДж/моль <-909,6 кДж/моль) соответственно. Рассмотрено, что механизм связывания ИТМ поверхностью силикаткальциевого отхода сопровождается заменой Са (II) на ИТМ.

спектрам распределения центров адсорбции падение концентрации таких центров от 65 до 90% при взаимодействии с ИТМ, подтвержденное кинетикой тепловыделения, а также ИК-спектральным анализом взаимодействия.

7. Рассчитано качество предлагаемых геозащитных технологий с использованием метода РС>. Показано, что предложенные технологии, способствующие решению одновременно задач обезвреживания ИТМ, нефтепродуктов, утилизации силикатсодержащих отходов, экономии природных ресурсов и мелиорации земель имеют показатель РС? выше на 20-60% по сравнению с известными технологиями.

8. Полученные данные о геозащитных свойствах силикатсодержащих отходов легли в основу новых технологий обезвреживания ИТМ в самопроизвольных взаимодействиях в естественных условиях окружающей среды с одновременной утилизацией силикатсодержащих отходов. Экспериментально подтверждена возможность использования твердых минеральных силикатсодержащих отходов как геозащитных материалов для окружающей среды. При этом определено, что максимальная активность по ИТМ хлоритсодержащего щебня составила 0,30 мг/г, боя бетона - 1,30 мг/г, пенобетона - 1,70 мг/г, доменного граншлака — 1,10 мг/г. Определена нейтрализующая и поглотительная по ИТМ способность силикатсодержащих отходов при раскислении почв.

9. Разработаны и прошли опытно-промышленную апробацию ресурсосберегающие технологии утилизации: хлоритсодержащего щебня и боя бетона при замене балластного слоя земляного полотна, при этом снижена антропогенная нагрузка на гидросферу путем уменьшения концентрации ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов в поверхностном и дренажном стоке земляного полотна; доменного граншлака при использовании его в фильтре на очистных сооружениях Окт. ж. дороги; золы ТЭС и золопесков в качестве замены природного песка при производстве пенобетона; отхода пенобетона, как раскислителя почв с одновременным обезвреживанием ИТМ.

10. Предотвращенный экологический ущерб при использовании хлоритсодержащего щебня в качестве балластного и подбалластного слоя земляного полотна составляет 3,56 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути ); при использовании боя бетона - 0,9 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути), при утилизации золы ТЭС - 0,6 тыс. руб./год (на 1,5 т золы), при нейтрализации почв составляет 1,1 тыс. руб/год (на 20 кг отходов пенобетона), при использовании доменного гранулированного шлака - 3,9 тыс. руб/год (на 2,5 т доменного гранулированного шлака).

0330-003-01115840-2001, ТУ 0330-005-07519745-2006, ТУ 0330-00607519745-2006, ТУ 0330-007-07519745-2009, ТУ 0330-008-07519745-2009, получены гигиенические сертификаты № 10.КЦ.03.571.П.000425.06.03, №78.01.03.033.11.009887.12.01, № 78.01.13.571.П.000419.04.07, получены 5 патентов и положительных решений на новые способы обезвреживания и геозащиты.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ АВТОРА

Монографии

1. Шершнева, М.В. «Новые экозащитные технологии на железнодорожном транспорте» [Текст] Сватовская Л.Б. [и др.] - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007 - 159 с.

2. Шершнева, М.В. «Инженерно-химические основы получения резательных пеноавтоклавных изделий и их геозащитные свойства» [Текст] Сватовская Л.Б. [и др.] -СПб.: ПГУПС, 2009-81 с.

Статьи в журналах, рекомендуемых Перечнем ВАК

3. Шершнева, М.В. «Применение индикаторного метода - новое перспективное направление для выбора компонентов экозащитных систем для транспорта» [Текст] Л.Б. Сватовская, Н.И. Якимова, М.В. Шершнева, М.М. Байдарашвили // «Наука и техника транспорта». - 2004 - №3 - С. 12-17.

4. Шершнева, М.В. «Золопенобетон с использованием золы осадка сточных вод» [Текст] A.M. Сычева, A.B. Хитров, М.В. Шершнева, Е.В. Русанова // «Цемент и его применение». - 2006 - №3 - С. 64-65.

5. Шершнева, М.В. «Экозащитные свойства цементных бетонов» [Текст] М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко // «Цемент и его применение». - 2006 - №4 - С.77-78.

6. Шершнева, М.В. «Использование твердых отходов в железнодорожном строительстве» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, A.M. Сычева, A.A. Тенирядко // «Экология и промышленнсть России». - 2006 г. - № 12 -С. 30-31

7. Шершнева, М.В. «Вторичное использование отработанного бетона» [Текст] М.В. Шершнева, Н.И. Тенирядко, A.A. Тенирядко // «Вестник Уральского государственного технического университета - УПИ». - 2006 - №12 - С. 178-179

8. Шершнева, М.В. «Использование продуктов разрушения тяжелых бетонов для повышения прочности грунтов и снижениях их пучинистости» [Текст] М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // «Естественные и технические науки» - 2008 - №3 (35) - С.274-276

9. Шершнева, М.В. «Технология утилизации осадка природных вод» [Текст] Л.Л. Масленникова, М.В. Шершнева, H.A. Бабак, Д.Н. Бухарина // «Экология урбанизированных территорий» - 2008 - №3 - С. 82-85.

10. Шершнева, М.В. «Использование гидратсодержащих твердых отходов с геозащитным резервом на транспорте» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Шангин В.Ю.// «Естественные и технические науки» - 2008 - №4 (36) - С.254-257.

11. Шершнева, М.В. «Превентивные геотехнологии для защиты литосферы при аварийных разливах жидкого топлива из хранилищ и транспортировке» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Шангин В.Ю., Тиличко Ю.Н.// «Естественные и технические науки» - 2008 - №4 (36) - С.266-270.

12. Шершнева, M.B. «Утилизация отходов ТЭЦ при получении нового строительного материала» [Текст] Сычева A.M., Шершнева М.В., Пузанова Ю.Е., Сурков В.Н. II «Экология и промышленность России» - 2009 - №5 - С.50-52

13. Шершнева, М.В. «Утилизация кремнеземсодержащих отходов при получении нового строительного материала» [Текст] Сватовская Л.Б., Сычева A.M., Шершнева М.В. // «Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского» - 2009 - №4 - С.19-25

Публикации в других изданиях

14. Шершнева, М.В. «Отработанный пенобетон как техногенное вещество с экозащитными свойствами» [Текст] М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2004- Вып. 4 - С. 83.

15. Шершнева, М.В. Взаимодействие железнодорожного транспорта с окружающей средой [Текст] М.В. Шершнева// «Экология и безопасность жизнедеятельности»: матер. V меэвдун. научно-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА -2005-С. 241-242.

16. Шершнева, М.В. Экологические проблемы машиностроения [Текст] М.В. Шершнева // «XVII Международная Интернет-конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения»:материалы конф. - Москва: МИКМУС -2005-С. 269.

17. Шершнева, М.В. «Применение альтернативных мелиорантов для раскисления почв» [Текст] М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2006- Вып. 6 - С. 73-75.

18. Шершнева, М.В. «Использование геозащитных свойств твердых отходов на транспорте» [Текст] М.В. Шершнева // Известия Петербургского университета путей сообщения - СПб: ПГУПС - вып.З - 2007 - С. 87-93.

19. Шершнева, М.В. «Промышленные и природные твердые отходы с геозащитным резервом» [Текст] М.В. Шершнева II «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2007- Вып. 7 - С. 10-14.

20. Шершнева, М.В. «Развитие геозащитных технологий» [Текст] М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. -СПб: ПГУПС - 2008- Вып. 8 - С. 13-14.

21. Шершнева, М.В. Геозащитные свойства силикатсодержщих отходов [Текст] М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. -СПб: ПГУПС - 2009- Вып. 9 - С. 11-13.

22. Шершнева, М.В. Определение индекса PQ для новых технологий утилизации силикатсодержащих отходов [Текст] М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологиюксб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2009- Вып. 9 - С. 54-55.

23. Шершнева, М.В. «Анализ новых геозащитных технологий методом PQ» [Текст] М.В. Шершнева // Известия Петербургского университета путей сообщения -СПб: ПГУПС - вып.З - 2009 - С. 87-93.

24. Шершнева, М.В. «Теория и практика утилизации силикатсодержащих отходов.» [Текст] М.В. Шершнева // Материалы четвертых академических чтений «Новые исследования в областях водоснабжения, водоотведения, гидравлики и охраны водных ресурсов»- СПб: «Издательство ОМ-Пресс» - 2009 - С. 73-76

25. Шершнева, М.В. New Color Bilding Ceramic [Текст] / Л.Б. Сватовская, В.Я. Соловьева, М.Н. Латутова, М.В. Шершнева // «13 International Baustoffagung пег "Ibausil" Bauhaus-Universitat Bundesrepublik Deutschland» Weimar, 1997. - Weimar.: Ibausil,1997. - C.593-597

26. Шершнева, M.B. Гидратационно-активные адсорбенты для очистки сточных вод [Текст] / A.B. Панин, М.В. Шершнева, A.B. Тарасов // «Труды молодых ученых, аспирантов и' докторантов Петербургского государственного университета путей сообщения» - СПб.:ПГУПС, 1999. - С. 116-117.

27. Шершнева, M.B. "Alumphs" - New scpecial composite biders for desing [Текст] / Л.Б. Сватовская, M.H. Латутова, О.Ю. Макарова, М.В. Шершнева// «Creating With concrete» Dudee, 1999. - Dudee,1999. - C.315

28. Шершнева, M.B. «New special composite for desing.» [Текст] / Л.Б. Сватовская, M.H. Латутова, О.Ю. Макарова, М.В. Шершнева// «Modern bulding materials Structures and techniques», Vilnus, 1999.- Vjlnus, 1999, - C.201

29. Шершнева, М.В. «Проблемы прогнозирования экозащитных свойств твердого тела» [Текст] / Л.Б. Сватовская, Е.И. Макарова, Щершцева M B.// Проблемы инженерной экологии на железнодорожном транспорте: сб. науч. тр. - СПб.: ПГУПС, 1999-С. 25-27.

30. Шершнева, М.В. «Использование техногенных веществ для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов» [Текст] / Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, Шершнева М.В.// Проблемы инженерной экологии на железнодорожном транспорте: сб. науч. тр. -СПб.: ПГУПС, 1999-С. 27-31.

31. Шершнева, М.В. «Экологические проблемы очистки стоков минеральными фильтрами» » [Текст] / Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, М.В. Шершнева, A.B. Волкова, O.A. Груздева, H.A. Прокофьева: материалы докладов научно-практической конференции, - СПб: ПГУПС, 1999,- С. 184.

32. Шершнева, М.В. «Использование пенобетона для доочистки сточных вод предприятий железнодорожного транспорта» / [Текст] Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, М.В. Шершнева, Т.В. Смирнова, Ю.М. Верховская // Инженерно-химические проблемы пеноматериалов третьего тысячелетия: сб. науч. тр. - СПб.: ПГУПС, 1999- С. 97-99.

33. Шершнева, М.В. «Сорбционные свойства твердых тел с гидратационно-активными минералами» [Текст] Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, М.В. Шершнева, A.B. Волкова, O.A. Груздева И Современные естественно-научные основы в материаловедении и экологии: сб. науч. тр. - СПб.: ПГУПС, 2000-С. 46.

34. Шершнева, М.В. «Новые методы прогнозирования сорбционной способности поверхности твердых тел при охране водных ресурсов» [Текст] Л.Б. Сватовская, Н.И. Якимова, М.В. Шершнева, М.М. Байдарашвили, И.В. Васильева, C.B. Мякин // «Системы водоснабжения, водоотведения и охрана водных ресурсов в начале XXI века»: материалы академ. чтен. - СПб.: РААСН, ПГУПС, 2001 - С.49-53.

35. Шершнева, М.В. «Новое в методах прогнозирования сорбционной способности поверхности твердых тел» [Текст] Л.Б. Сватовская, Н.И. Якимова, М.В. Шершнева, М.М. Байдарашвили, И.В. Васильева, C.B. Мякин // «Высшее профессиональное заочное образование на железнодорожном транспорте: настоящее и будущее»: сб. науч. тр. - СПб.: РГОТУПС, 2000 - С. 387-390.

36. Шершнева, М.В. «Опытная эксплуатация гидратационно-активного материала в качестве адсорбента сточных вод в вогонном депо ВЧД-15» [Текст] Л.Б. Сватовская, A.B. Панин, М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб, ПГУПС, - 2003- Вып. 3 - С. 41-44.

37. Шершнева, М.В. Учет термодинамических и электронных уровней строения твердого тела в экозащитных свойствах материалов [Текст] Л.Б. Сватовская, Н.И. Якимова, Шершнева М.В. и др. // «Достижения строительного материаловедения»: сб. науч. ст. - СПб: СПГАСУ - 2004 - С. 41-44.

38. Шершнева, М.В. Экозащитные свойства шунгитсодержащего щебня и перспективы его применения » [Текст] М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко // «Новые

исследования в материаловедении и экологии»хб. науч. ст. - СПб, ПГУПС - 2005- Вып. 5 -с. 47-50.

39. Шершнева, М.В. Техногенные вещества с экозащитными свойствами [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»хб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2005- Вып. 5 - С. 91.

40. Шершнева, М.В. Нейтрализация кислых сточных вод отходами пенобетона [Текст] М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб, науч. ст, - СПб: ПГУПС - 2005- Вып. 5 - С. 100.

41. Шергцнева, М.В. «Экозащитные свойства материала, полученного из осадка природных вод» [Текст] М.В. Шершнева, Д.Н. Бухарина // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб, науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2006- Вып. 6 - с. 43-48.

42. Шершнева, M.B. «Recycling of the same building material.» [Текст] Л.Б. Сватовская, Шершнева М.В., A.A. Тенирядко, Т.С. Титова // IBAUSIL. 16 Internationale baustoffiagung. Band 2. - Weimar - 2006. - S.1357-1363

43. Шершнева, M.B. «Исследование свойств гидратсодержащих отходов для решения проблемы их утилизации» [Текст] М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова// «Пенобетон-2007»: материалы межд. научно-пракг. конф. - СПб: ПГУПС - 2007 - С. 159-162.

44. Шершнева, М.В. «Геозащитные свойства отходов пенобетона» [Текст] М.В. Шершнева, М.М. Байдарашвили // «Пенобетон-2007»: материалы межд.научно-пракг. конф. - СПб: ПГУПС - 2007 - С. 179 - 184.

45. Шершнева, М.В. «Использование промышленных отходов при очистке нефтесодержащих сточных вод на объектах железнодорожного транспорта» [Текст] М.В. Шершнева, Т.А. Смирнова, К.Ю. Соловьева // «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб: ПГУПС - 2007- Вып. 7 - С. 58-60.

46. Шершнева, М.В. «Резательный автоклавный пенобетон -полифункциональный материал нового поколения для транспортного строительства и геозащиты» [Текст] М.В. Шершнева, A.M. Сычева, В.Н. Сурков, Ю.Е. Пузанова // Транспортное строительство. - 2008. - №4 - С. 24-25.

47. Шершнева, М.В. «Геоэкозащитные технологии при разливах нефтепродуктов в условиях криолитозоны» [Текст] М.В. Шершнева, Шангин В.Ю., Тиличко Ю.Н. «Новые исследования в материаловедении и экологии»:сб. науч. ст. - СПб: ПГУПС -2008- Вып. 8-С. 13-14.

48. Шершнева, М.В. «Геозащитные проблемы литосферы при нефтеразливах и пути их решения» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, В.А. Чернаков, Ю.Н. Тиличко// Известия Петербургского университета путей сообщения - СПб: ПГУПС -вып.4 - 2008 - С. 156-164.

49. Шершнева, М.В. «Применение пенобетонов для защиты окружающей среды» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // Технологии бетонов. - 2008. -№12-С. 12-13.

50. Шершнева, М.В. «Геозащитные свойства солей II группы таблицы Д.И. Менделеева» [Текст] Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, A.B. Хитров, Ю.Е. Пузанова // Периодический закон Д.И. Менделеева в современных трудах ученых транспортных вузов: сб. науч. тр. - СПб: ПГУПС - 2009 - С. 20-24.

Патенты и авторские свидетельства на изобретения

51. Патент №2152360 Российская Федерация МКИ6 С 02 F 1/62, 1/28,1/52 Способ очистки сточных вод от ионов металлов [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева,

A.B. Панин, A.B. Тарасов, T.B. Смирнова T.B., Смирнов A.B.; патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. -№ 98116012; заявл. 24.08.98; опубл. 10.07.2000.

52. Патент №2283815 Российская Федерация МКИ6 С 02 F 1/62, 1/28,1/52 Способ нейтрализации сточных вод, содержащих серную кислоту [Текст] I J1.B. Сватовская, М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко; Л.Л. Масленникова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. - № 2283815; заявл. 28.02.2005; опубл. 20.09.2006.

53. Патент № 2327647 Российская Федерация МКИ6 С 02 F 1/62, 1/28,1/52 Способ очистки сточных вод от ионов меди [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, К.Ю. Соловьева, Т.А. Смирнова, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. -№ 2007112570/15; заявл. 04.04.2007; опубл. 27.06.2008, Бюлл.№18.

54. Решение о выдаче патента «Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов» [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. -№2008122306/15; заявл. 03.06.2008.

55. Решение о выдаче патента «Способ очистки сточных вод» [Текст] / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС.-№2008102185/15; заявл. 21.01.2008.

Шершнева Мария Владимировна

Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих

отходов

Автореферат

Подписано в печать 23.10.09. Формат 60x84 1/16

Б. кн.-журн. П.л 2,0 Б.л. 2

Тираж 100 экз.__Заказ 232_

Отпечатано с готового оригинл-макета 194044, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 10 ООО «Балтияр»

Содержание диссертации, доктора технических наук, Шершнева, Мария Владимировна

Введение

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ ПО ВОПРОСАМ 11 УТИЛИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И СПОСОБАМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

1.1 Количество образования и способы утилизации твердых 11 промышленных отходов

1.1.1 Отходы горнодобывающей промышленности

1.1.2 Отходы металлургического производства

1.1.3 Отходы производства строительных материалов.

1.1.4 Отходы тепловой энергетики и топливной промышленности

1.2 Способы очистки вод от ионов тяжелых металлов (ИТМ)

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОСНОВАНИЯ 32 ГЕОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СИЛИКАТНЫХ И ГИДРОСИЛИКАТНЫХ ОТХОДОВ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ

2.1 Методы исследования

2.1.1 ИК- фурье спектрометрия

2.1.2 Атомно-абсорбционный метод исследования

2.1.3 Калориметрические измерения

2.1.4 Индикаторный метод исследования распределения центров 37 адсорбции на поверхности твердой фазы

2.1.5 Рентгеннофазовый анализ

2.1.6 Определение нефтепродуктов

2.1.7 Определение водородного показателя среды

2.2 Выбор условий исследования

2.2.1 Подготовка модельных растворов ИТМ

2.2.2 Выбор условий исследования при определении статической 43 активности силикатсодержащих отходов

2.2.3 Выбор условий исследования при определении динамической 44 активности силикатсодержащих отходов

2.3 Теоретические основы обоснования геозащитных свойств 48 силикатных и гидросилкатных отходов кальция и магния

2.4 Обработка результатов измерений

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ БОЯ БЕТОНА 71 И ПЕНОБЕТОНА

3.1 Технология утилизации боя бетона

3.1.1 Определение геозащитного резерва боя бетона

3.1.2 Технология утилизации боя бетона

3.2 Технология утилизации отходов производства пенобетона

3.2.1 Определение геозащитного резерва отходов пенобетона

3.2.2 Исследование нейтрализующей способности отходов пенобетона

3.2.2.1 Кислотность почв и традиционные реагенты

3.2.2.2 Нейтрализующая способность отходов пенобетона

3.2.2.3 Раскисление почв пенобетоном

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОЗАЩИТНЫХ 92 СВОЙСТВ ХЛОРИТСОДЕРСОДЕЖАЩЕГО ЩЕБНЯ

4.1. Результаты исследования хлоритсодержащего щебня методом 96 РФА

4.2 Исследования хлоритсодержащего щебня методом распределения 97 центров адсорбции

4.4 Определение активности щебня по поглощению нефтепродуктов и 99 тяжелых металлов

4.5 Физико-механические исследования хлоритсодержащего щебня

4.5.1 Определение зернового состава

4.5.2 Определение содержания пылевидных и глинистых частиц

4.5.3 Определение содержания глины в комках

4.5.4 Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и 109 игловатой формы

4.5.5 Определение дробимости

4.5.6 Определение содержания зерен слабых горных пород

4.5.7 Определение истираемо сти

4.5.8 Определение морозостойкости

4.5.9 Определение устойчивости структуры хлоритсодержащего 116 щебня против распадов

4.5.10 Определение насыпной плотности и пустотности

4.5.11 Результаты физико-механических исследований

4.6 Технологическая схема утилизации хлоритсодержащего щебня

4.7 Выводы по главе

ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ 127 СИЛИКАТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ В АЭРИРОВАННЫЕ ПЕНОЙ МАТЕРИАЛЫ

5.1 Утилизация золы ТЭС при гидротермальных условиях твердения 127 аэрированных материалов

5.1.1 Характеристика отхода

5.1.2 Технология производства пенобетона

5.1.3 Исследование возможности использования зол Каширской ГРЭС

5.1.4 Технология изготовления золопенобетона

5.1.5 Использование золопенобетона для защиты геосферы

5.1.5.1 Загрязнение почв ИТМ

5.1.5.2 Очистка почв от ИТМ

5.2 Утилизация техногенных песков при естественном твердении 149 аэрированных материалов

5.2.1 Описание объекта исследования

5.2.2 Получение пеносмеси с использованием техногенных песков и 150 области ее применения

5.3 Выводы по главе

ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОЗАЩИТНОГО

РЕЗЕРВА ДОМЕННОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ШЛАКА

6.1 Описание объекта исследования

6.2 Определение активности доменного гранулированного шлака

6.3 Определение теплот смачивания доменного гранулированного 161 шлака

6.4 Опытная эксплуатация доменного гранулированного шлака

6.5 Использование отработанного доменного гранулированного шлака 170 в обжиговой керамике

6.6 Выводы по главе

ГЛАВА 7. РАСЧЕТ ИНДЕКСА PQ ДЛЯ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 174 УТИЛИЗАЦИИ СИЛИКАТСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ И РАСЧЕТ ПРЕДОТВРАЩЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА

7.1 Определение индекса PQ для предложенных технологий 174 утилизации силикатсодержащих отходов

7.1.1 Определение индекса PQ для технологии утилизации 174 хлоритсодержащего щебня

7.1.2 Определение индекса PQ для технологии утилизации боя бетона

7.1.3 Определение индекса PQ для технологии утилизации доменного 199 гранулированного шлака

7.1.4 Определение индекса PQ для технологии утилизации отходов 222 пенобетона

7.1.5 Определение индекса PQ для технологии утилизации золы ТЭС

7.2 Расчет предотвращенного экологического ущерба

7.2.1 Методика расчета предотвращенного экологического ущерба

7.2.2 Расчет предотвращенного экологического ущерба при 253 использовании доменного гранулированного шлака

7.2.3 Расчет предотвращенного экологического ущерба при 254 использовании золы ТЭС

7.2.4 Расчет предотвращенного экологического ущерба при 255 использовании хлоритсодержащего щебня

7.2.5 Расчет предотвращенного экологического ущерба при 257 использовании боя бетона

7.2.6 Расчет предотвращенного экологического ущерба при 260 нейтрализации кислых почв отходами пенобетона

7.3 Выводы по главе 7 263 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 265 Литература 268 Приложение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов"

Актуальность работы связана с развитием критических технологий, утвержденных президентом РФ 21.05.2006 (Пр.-842) в позиции «Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды», которая выполняется в рамках одного из приоритетных направлений развития науки, технологии и техники в РФ, а именно «Экология и ресурсосбережение».

В рамках развития таких технологий актуальным является вопрос об обезвреживании ионов тяжелых металлов (ИТМ) и утилизации твердых промышленных минеральных отходов, который чрезвычайно полезно было бы решить в комплексе; тогда следующим принципиально важным шагом является поиск и открытие полезных свойств твердых отходов, которые способствовали бы одновременно с утилизацией проявлению геозащитной функции отходов, например по отношению к обезвреживанию ИТМ. Основные минеральные отходы, так или иначе, содержат силикатную составляющую и таких отходов на сегодня накопилось миллионы тонн; именно утилизацию этих веществ целесообразно исследовать в рамках критических технологий.

В работах научных школ отечественных ученых СПбТУ - профессоров В.В. Алесковского, А.П. Душиной, М.М. Сычева в 60-х годах XX века и современных ученых СЗТУ - А.И. Алексеева и A.A. Алексеева и др. высказывались представления о возможных ионнообменных по ИТМ свойствах силикатов кальция, а в работах исследователей ПГУПС последнего десятилетия развиваются идеи о существовании у твердых отходов определенной природы резервов - энергетических или резервов поверхности, которые можно использовать для защиты окружающей среды. В настоящей работе в продолжение вышеназванных направлений развиваются идеи о том, что твердые отходы определенного состава обладают полезным для геозащиты свойством обезвреживания ИТМ, о присутствии которого информируют определенные параметры вещества - отхода. Открытию такого полезного для геозащиты свойства, названного геозащитным резервом, его исследованию и разработке новых технологий утилизации отходов с учетом геозащитного резерва посвящена данная работа.

Цель работы состояла в открытии и изучении геозащитных свойств силикатсодержащих отходов по обезвреживанию ИТМ с разработкой новых технологий утилизации с учетом этих свойств.

При такой цели необходимо было решить следующие задачи исследования:

• определить критерии оценки природы силикатсодержащих фаз, прогнозирующие наличие геозащитных свойств по обезвреживанию

ИТМ и обозначить соответствующие вещества;

• исследовать геозащитные свойства по ИТМ обозначенных веществ и отходов на их основе;

• разработать новые геозащитные технологии утилизации силикатсодержащих отходов с учетом обнаруженных свойств, а также проанализировать качество геозащитных технологий.

Методы исследования.

При решении поставленных в работе задач применялись современные метод рентгенофазового анализа, методы ИК-спектрометрии, атомно-абсорбционной фотометрии, потенциометрии и калориметрии, а также РС) — метод анализа.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что:

5 Установлена поглотительная емкость по ИТМ как геозащитное свойство гидратационно-активных силикатных минералов (С28, СзБ), а также сопровождающих силикаты в отходах цементных бетонов алюминатных минералов (С3А, С4АГ), их гидратов, продуктов на их основе (силикатных цементных бетонов) и отходов промышленности (металлургического доменного шлака, хлоритсодержащего щебня), которая составляет от 0,1 до 4,8 мг/г.

6. Установлены закономерности между емкостью по ИТМ и основностью силикатов и алюминатов кальция, составлен рад силикатов по уменьшению степени основности и емкости по ИТМ С38>С28>С8>8 (8Ю2), который соответствует падению гидратационной активности и росту величины ДН°298 (-2965,5 кДж/моль < -2310,4 кДж/моль <-1634,2 кДж/моль <909,6 кДж/моль) соответственно. Рассмотрено, что механизм связывания ИТМ поверхностью силикаткальциевого отхода сопровождается заменой Са (И) на ИТМ.

8. Рассчитано качество предлагаемых геозащитных технологий с использованием метода РС>. Показано, что предложенные технологии, способствующие решению одновременно задач обезвреживания ИТМ, нефтепродуктов, утилизации силикатсодержащих отходов, экономии природных ресурсов и мелиорации земель имеют показатель РС) выше на 2060% по сравнению с известными технологиями.

Положения, выносимые на защиту:

3. Значение величины понижения свободной энергии Гиббса и поглотительной емкости как характеристик геозащитных резервов гидратационноактивных минералов, а также продуктов на их основе — силикатных и алюминатных цементных бетонов и отходов промышленности, содержащих такие вещества - бой бетона, пенобетон, хлорисодержащий щебень, доменный гранулированный шлак.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что:

2. Экспериментально подтверждена возможность использования твердых минеральных силикатсодержащих отходов как геозащитных материалов для окружающей среды. При этом определено, что максимальная активность по ИТМ хлоритсодержащего щебня составила 0,30 мг/г, боя бетона — 1,30 мг/г, пенобетона — 1,70 мг/г, доменного граншлака - 1,10 мг/г. Определена нейтрализующая и поглотительная по ИТМ способность силикатсодержащих отходов при раскислении почв.

4. Предотвращенный экологический ущерб при использовании хлоритсодержащего щебня в качестве балластного и подбалластного слоя земляного полотна составляет 3,56 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути ); при использовании боя бетона - 0,9 тыс. руб./год (на 500 м ж-д пути), при утилизации золы ТЭС - 0,6 тыс. руб./год (на 1,5 т золы), при нейтрализации почв составляет 1,1 тыс. руб/год (на 20 кг отходов пенобетона), при использовании доменного гранулированного шлака - 3,9 тыс. руб/год (на 2,5 т доменного гранулированного шлака).

6. Разработаны проекты технических условий ТУ 0330-003-011158402001, ТУ 0330-005-07519745-2006, ТУ 0330-006-07519745-2006, ТУ 0330-00707519745-2009, ТУ 0330-008-07519745-2009, получены гигиенические сертификаты № 10.КЦ.03.571.П.000425.06.03, Ж78.01.03.033.П.009887.12.01, № 78.01.13.571.П.000419.04.07, получены 5 патентов и положительных решений на новые способы обезвреживания и геозащиты.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Шершнева, Мария Владимировна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3. Рассчитаны на примере ионов кадмия и железа возможные реакции взаимодействия силикатов и гидросиликатов кальция с ИТМ с образованием соответствующих труднорастворимых гидросиликатов тяжелых металлов. Установлены значения геозащитного резерва по понижению энергии Гиббса от -21,53 до -657,60 кДж/моль, что является его энергетической основой.

4.Установлена поглотительная емкость по ИТМ как геозащитное свойство гидратационно-активных силикатных минералов (C2S, C3S), сопровождающих силикаты в отходах цементных бетонов алюминатных минералов (С3А, C4AF), их гидратов, продуктов на их основе (силикатных цементных бетонов) и отходов промышленности (металлургического доменного шлака, хлоритсодержащего щебня), которая составляет от 0,1 до 4,8 мг/г.

5. Установлены закономерности между емкостью по ИТМ и основностью силикатов и алюминатов кальция, составлен рад силикатов по уменьшению степени основности и емкости по ИТМ Сз8>С28>С8>8 (8Ю2), который соответствует падению гидратационной активности и росту величины ДН°298 (-2965,5 кДж/моль < -2310,4 кДж/моль <-1634,2 кДж/моль <909,6 кДж/моль) соответственно. Рассмотрено, что механизм связывания ИТМ поверхностью силикаткальциевого отхода сопровождается заменой Са (II) на ИТМ.

6. Предложен механизм связывания ИТМ поверхностью силикатсодержащих отходов в процессе проявления геозащитного резерва, который начинается на Бренстедовский основных центрах. Рассчитано по спектрам распределения центров адсорбции падение концентрации таких центров от 65 до 90% при взаимодействии с ИТМ, подтвержденное кинетикой тепловыделения, а также ИК-спектральным анализом взаимодействия.

7. Рассчитано качество предлагаемых геозащитных технологий с использованием метода РС). Показано, что предложенные технологии, способствующие решению одновременно задач обезвреживания ИТМ, нефтепродуктов, утилизации силикатсодержащих отходов, экономии природных ресурсов и мелиорации земель имеют показатель Р<3 выше на 2060% по сравнению с известными технологиями.

8. Полученные данные о геозащитных свойствах силикатсодержащих отходов легли в основу новых технологий обезвреживания ИТМ в самопроизвольных взаимодействиях в естественных условиях окружающей среды с одновременной утилизацией силикатсодержащих отходов. Экспериментально подтверждена возможность использования твердых минеральных силикатсодержащих отходов как геозащитных материалов для окружающей среды. При этом определено, что максимальная активность по ИТМ хлоритсодержащего щебня составила 0,30 мг/г, боя бетона - 1,30 мг/г, пенобетона - 1,70 мг/г, доменного граншлака - 1,10 мг/г. Определена нейтрализующая и поглотительная по ИТМ способность силикатсодержащих отходов при раскислении почв.

11. Материалы диссертационной работы вошли в учебный практикум по специальности «Инженерная химия и защита окружающей среды » в виде соответствующих методических указаний и учебных пособий для слушателей ФПК ПГУПС. Разработаны проекты технических условий ТУ 0330-003-01115840-2001, ТУ 0330-005-07519745-2006, ТУ 0330-00607519745-2006, ТУ 0330-007-07519745-2009, ТУ 0330-008-07519745-2009, получены гигиенические сертификаты № 10.КЦ.03.571.П.000425.06.03, №78.01.03.033.11.009887.12.01, № 78.01.13.571.П.000419.04.07, получены 5 патентов и положительных решений на новые способы обезвреживания и геозащиты.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Шершнева, Мария Владимировна, Санкт-Петербург

1. Программа действий «Повестка дня на 21 век» и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро - Женева: Публикация центра «За наше общее будущее» - 1993.

2. Государственный доклад. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2004 году. М: 2005 . - 465 с.

3. Маслов, H.H. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте Текст. / H.H. Маслов, Ю.И. Коробов. -М.: «Транспорт», 1996. -238с.

4. Галицкая, И.В. Утилизация и захоронение отходов. Экологические проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов Текст. / И.В.Галицкая // Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология-2005. №2. - С. 144-147

5. Скорик, Ю.И., Флоринская Т.М. Единая политика обращения с отходами в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Текст. / Ю.И. Скорик, Флоринская Т.М. СПб.:НИИХимии СПбГУ, 2000. - 151с.

6. Земельный Кодекс Российской Федерации от 25.109.2001 №136-Ф3 (ЗК РФ).10. «Об охране атмосферного воздуха»: Закон Российской Федерации №96-ФЗ от 04.05.1999 г.

7. Водный Кодекс Российской Федерации от 03.06.2006 №74-ФЗ (ВК РФ).12. «Об особоохраняемых природных территориях»: Закон Российской Федерации №33-Ф3 от 14.03.1995.13. «О животном мире»: Закон Российской Федерации №52-ФЗ от 24.04.1995.

8. Чуянов, Г.Г. Хвостовое хозяйство обогатительных фабрик Текст. / Г.Г. Чуянов // Изв. вузов. Горный журнал. 1997. - № 11-12. -С. 130-144.

9. Боженов, П.И. Комплексное использование минерального сырья и экология: Учеб. пособие. Текст. / П.И. Боженов. М.: Изд-во АСВ, 1994. -С.З

10. Гринин, A.C. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка. Текст. / Гринин A.C., Новиков В.Н. М.:ФАИР-ПРЕСС, 2002.-336 с.

11. Кафаров, В.В. Принципы создания безотходных химических производств. Текст. / В.В. Кафаров М: Наука, 1982 г. - 236 с.

12. Пальгунов, П.П. Утилизация промышленных отходов Текст. / П.П. Пальгунов, М.В. Сумароков -М:Стройиздат, 1990 г. 347 с,

13. Равич, Б.М. Комплексное использование сырья и отходов Текст. / Б.М. Равич, В.П. Окладников В.П., В.Н. Лыгач и др. М: Химия, 1988. -288с.

14. Лотош, В.Е. Экология природопользования Текст. / В.Е. Лотош

15. Екатеринбург: Полиграфист, 2007. 554с.269

16. ГОСТ 25916-83 «Ресурсы материальные вторичные. Термины и определения»

17. Голицын, А.Н. Основы промышленной экологии Текст. / А.Н. Голицын М.: ИРПО; Издательский центр «Академия», 2002. - 240 с.

18. Дворкин, Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности Текст. / Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин Ростов-на-Дону: «Феникс», 2007 -368 с.

19. Волженский, A.B. Минеральные вяжущие вещества Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.bibliotekar.in/spravochnik-72/index.htm

20. Ковальчук, А.Б. Горное дело. Текст. / А.Б. Ковальчук М.: Недра, 1991.-319 с.

21. Балашов, В.В. Ресурсы отвалов и отходов обогащения предприятий горной и металлургической промышленности Текст. / В.В. Балашов // Черная металлургия. Бюл. ин-та «Черметинформация». 1993. - №7. - С. 20-27

22. Каленский, И.В. Об экологическом состоянии предприятий черной металлургии Текст. / И.В. Каленский // Сталь. 1997. - № 12. - С. 66-69

23. Лотош, В.Е. Технологии основных производств в природопользовании Текст. / В.Е. Лотош Екатеринбург: Полиграфист, 2007 - 561 с.

24. Адно, Ю.Л. Металлургия в обновленной структуре хозяйства Текст. / Ю.Л. Адно // Мировая экономика и международные отношения. 1998. -№ 8.-С. 38-41

25. Свергузова, C.B. Использование отхода электросталеплавильногопроизводства для очистки сточных вод Электронный ресурс. C.B.

26. Свергузова, Т.А. Василенко // 2-я Международной конференции

27. СОТРУДНИЧЕСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ОТХОДОВ"http://waste.com.ua/cooperation/2005/index.html270

28. Иванов, А.Н. Эколого-гигиеническая оценка полигона для захоронения промышленных отходов предприятия цветной металлургии по переработке вторичного сырья Текст. / А.Н. Иванов // Гигиена и санитария. 1993. - № 8.-С. 21-24.

29. Ватолин, H.A. Переработка некоторых отходов цветной металлургии Текст. / H.A. Ватолин // Химия в интересах устойчивого развития. — 1993. № 3. - С. 337-341

30. Челищев, Е.В. Металлургия черных и цветных металлов Текст. / Е.В. Челищев, П.П. Арсентьев, В.В. Яковлев, Д.И. Рыжонков М.: Металлургия, 1993. - 446с.

31. Чалов, В.И. Проблема безотходной переработки твердых промышленных отходов предприятий черной и цветной металлургии Текст. / В.И. Чалов, З.А. Таужнянская, JI.H. Дорохина // Цветные металлы. -1992.-№2.-С. 4-7

32. Мазур, И.И. Курс инженерной экологии: Учеб. для вузов Текст. / И.И. Мазур, О.И. Молдованов М.:Высш.шк., 1999. - 447 с.

33. Лотош, В.Е. Переработка отходов природопользования Текст. / В.Е. Лотош Екатеринбург: Полиграфист, 2007. — 503 с.

34. Самченко, C.B. Совершенствование свойств глиноземистого цемента и его применение Текст. /C.B. Самченко, Т.А. Лютикова, Т.В. Кузнецова, Т.Г. Дудоладова // Цемент и его применение. 2006. - №3. - С. 46-48

35. Горчаков, Г.И.Строительные материалы. Текст. / Г.И. Горчаков, Ю.М. Баженов М.: Стройиздат, 1990. - 456 с.

36. Сычева, A.M. Золопенобетон с использованием золы осадка сточных вод Текст. / A.M. Сычева, A.B. Хитров, М.В. Шершнева и др.//Цемент и его применение. 2006. - №3. - С.64-65

37. Долгорев, A.B. Вторичные ресурсы в производстве строительных материалов Текст. / A.B. Долгорев М.: Стройиздат, 1990 - 456 с.

38. Нехорошев, A.B. Ресурсосберегающие технологии керамики, силикатов и бетонов Текст. / A.B. Нехорошев, Г.И. Циталаури, Е. Хлебионек, Ц. Жадамбаа М.¡Стройиздат, 1991. - 482 с.

39. Макарова, Е.И. Комплексная технология очистки нефтезагрязненных металлических деталей и совместное использование некоторых отходов Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н Текст. / Е.И. Макарова. СПб.: ПГУПС,2004 -147 с.

40. Утилизация строительных отходов Текст. / Бюл. строит, техники. -1994.-№10.-С. 9-10.

41. Нудельман, Б.И. Технология строительных материалов с применением конвейерного обжига Текст. / Б.И. Нудельман, Р.Э. Ураев Ташкент: Мехнат, 1990. - 446 с.

42. Евилевич, А.З. Утилизация осадков сточных вод Текст. / А.З. Евилевич, М.А. Евилевич Л.: Стройиздат, 1988. - 234 с.

43. Термодинамический и электронный аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты / под науч. Ред. Сватовской Л.Б. Санкт-Петербург: ОАО «Издательство Стройиздат СПб», 2004. - 176 с.

44. Патент 2332269 SU, МПК В09ВЗ/00, С04В38/10 Способ утилизациизолы Текст. / Панкова Г.А., Губинский Ю.Н., Мурашев C.B., Иванов Г.Н.,

45. Воеводская Т.В., заявитель и патентообладатель Государственное272

46. Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" 2007116381/03, 02.05.2007: опубликовано: 27.08.2008 -4с.

47. Официальный сайт Министерства природных ресурсов и экологии -Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.mnr.gov.ru

48. Малкин, В.П. Технологические аспекты очистки промстоков, содержащих ионы тяжелых металлов Текст. / В.П. Малкин Иркутск: ОГУ, 1991. - 63с.

49. Воронов, Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод Текст. / Ю.В. Воронов, С.В. Яковлев М.: АСВ, 2006 - 702 с.

50. Muñoz, А.Н. Vertidos de eguas residuals-.Saneamiento y alcantarillado — Очистка сточных вод Madrid, 1997. - 889 с.

51. Киреева, Т.Н. Дренажные системы и очистные сооружения Текст. / Т.Н. Киреева, А.Ф. Сахибзадинов. -М.: Стройинформ, 2006. 271 с.

52. Пааль, Л.Л. Справочник по очистке природных и сточных вод Текст. / Л.Л. Пааль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин М.:Высш.шк., 1994. -336 с.

53. Айсаев, A.A. Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга Текст. / A.A. Айсаев и др. СПб.: Стройиздат СПб., 1999. - 424 с.

54. Очистка и регенерация сточных вод и технологических растворов от ионов тяжелых металлов Текст. Информ. темат. сб. №17/НИЦ «Глобус». Т.1 - М.:Глобус. 2005. - 52 с.

55. Журба, М.Г. Водозаборно-очистные сооружения и устройства Текст. / Журба М.Г., Вдовин Ю.И., Говорова Ж.М. М.: ACT, 2003. - 569 с.

56. Якимова, Н.И. Разработка метода сорбционной доочистки промышленных сточных вод от ионов свинца Текст. Автореф. дис. к.т.н./Н.И. Якимова СПб.: ПГУПС, 1997. -18 с.

57. Смирнов, Д.Н. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов Текст. / Д.Н. Смирнов, В.Е. Генкин М.: Металлургия, 1989. - 224 с.

58. Вадулина, Н.В. Снижение отрицательного воздействия ионов железа в сточных и природных водах использованием активных искусственных фильтрующих материалов. Текст. Автореф. дис. к.т.н: / Н.В. Вадулина — Уфа: УГНТУ, 2002 24с.

59. Жуков, А.И. Методы очистки производственных сточных вод Текст. / А.И. Жуков, И.Л. Монгайт, И.Д. Родзиллер М.: Химия, 1996. - 345 с.

60. Кульский, Л.А. Основы химии и технологии воды Текст. / Л.А. Кульский Л.А. Киев: Наук, думка, 1991. - 564 с.

61. Громогласов, A.A. Водоподготовка: процессы и аппаратура Текст. / A.A. Громогласов, A.C. Копылов, А.П.Пилыциков М.:Энергоатомиздат, 1990.- 272с.

62. Родионов, А.И. Техника защиты окружающей среды Текст. / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Торочешников М: Химия. 1989. - 511с.

63. Попов, М.А. Природоохранные сооружения Текст. М.А. Попов, И.С.

64. Румянцев. М.: КолосС, 2005, -519 с.274

65. Пилат, Б.В. Новые методы и аппараты для очистки сточных вод. Текст. / Б.В. Пилат, А.И. Якунин, Е.Е. Звонкова Алма-Ата: КазНИИНТИ, 1990. -57с.

66. Ковалев, В.В. Интенсификация электрохимических процессов водоочистки Текст. / В.В. Ковалев — Кишинев: Штиинца, 1986. 133с.

67. Яковлев, С.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий Текст. / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков и др. М.: Стройиздат, 1995. - 511с.

68. Бабак, H.A. Теоретические основы защиты окружающей среды Текст. / H.A. Бабак СПб.: ПГУПС, 2006 - 42 с.

69. Вурдова, Н.Г. Электродиализ природных и сточных вод Текст. / Н.Г. Вурдова, В.Т. Фомичев. -М.:АСВ, 2001 .- 139 с.

70. Илялетдинов, А.Н. Микробиология и биотехнология очистки промышленных сточных вод Текст. / А.Н. Илялетдинов, P.M. Алиева -Алма-Ата: «Гылым». 1990. - 223с,

71. Патент 1231812 SU, МПК7 С 02 F 3/28 Способ биохимической очисткисточных вод от ионов металлов Текст. / Смирнов Г.Ф., Губин В.Е.,275

72. Зайнулин Х.Н., Пилипенко JI.E., Абрамян Л.Б., Малиян С.Г.; заявитель и патентообладатель Уфимский нефтяной институт 3735405/26; 15.02.1984; опубл. 27.07.2000. - 5с.

73. Панов, В.П. Теоретические основы защиты окружающей среды Текст. / В.П. Панов, Ю.А. Нифонтов, A.B. Панин М.: Академия ИЦ, 2008. - 314 с.

74. Квасников, Е.И. Биологическая очистка хромсодержащих промышленных сточных вод Текст. / Е.И. Квасников, Н.С. Серпокрылова -Киев: Наук.думка, 1990 108 с.

75. Карелин, Ф.Н. Обессоливание воды обратным осмосом Текст. / Ф.Н.

76. Карелин М: Стройиздат, 1988. - 204 с.276

77. Литвинова, Т.А. Мембранное оборудование для получения чистой и сверхчистой воды. Обзор Текст. / Т.А. Литвинова М.: ЦИНТИ химнефтемаш, 1991 г. - 57с.

78. Малкин, В.П. Термическая обработка сточных вод промышленных предприятий Текст. / В.П. Малкин Иркутск: ОГУ, 1992. — 32 с.

79. Поконова, Ю.В. Эффективные адсорбенты для очистки и выделения из водных растворов тяжелых металлов Текст. Автореф. дис. к.т.н. / Ю.В. Поконова Ленинград, 1991. - 22 с.

80. Ефимова, В.Ф. Сорбционные свойства бентонитовых глин и их электрохимическая регенерация Текст. Автореф. дис. к.т.н. /В.Ф. Ефимова М.: 1992. - 20 с.

81. Соколова, Т.В. Применение гранулированного торфа для очисткисточных вод от ионов тяжелых металлов Текст. Автореф. дис. к.т.н, /

82. В.Ф. Соколова-Минск.: 1988.-21 с.

83. Сорбенты, коагулянты, флокулянты, фильтровальные и прочие материалы для очистки сточных вод Текст. Информ. темат. сб. №15/НИЦ «Глобус». Т.1 - М.:Глобус. 2005. - 59 с.

84. Петухова, Е.А. Извлечение тяжелых металлов из избыточных илов кальциевыми материалами при механическом перемешивании фаз Текст. Автореф. дис.к.т.н, /Е.А. Петухова ПГУПС: 2003. -21с.

85. Свергузова, C.B. Комплексное обезвреживание сточных вод, утилизация осадков водоочистки и вторичное использование гипсо-иметаллсодержащих промышленных отходов Текст. Автореф. дис.д.т.н,

86. C.B. Свергузова- ПГУПС: 2003. 27 с.

87. Свергузова, C.B. Использование металлургических шлаков для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов / Свергузова C.B., Проскурина И.И., Василевич H.H. // ЭКиП России.- 2006.- Май.- С. 16-18

88. Щербакова, Е.В. Хемосорбционная минерально-матричая технология очистки и регенерации загрязненных вод гидролизованнымиалюмосиликатами Текст. Автореф. дис. к.т.н. / Е.В. Щербакова 1. СПбГТУ: 2005.-22 с.

89. Зыкова, И.В. Обезвреживание избыточных активных илов и осадковсточных вод от тяжелых металлов Текст. Автореф. дис. д.т.н. / И.В.

90. Зыкова СПГУТД: 2008. - 32 с.

91. Макашова, Т.Г. Извлечение тяжелых металлов из избыточных активныхилов и осадков в аэробных условиях Текст. Автореф. дис.к.т.н. / Т.Г.

92. Макашова СПГУТД: 2004. - 16 с.

93. Панов, В.П. Тяжелые металлы: промышленность и защита окружающей среды Текст. В.П. Панов, И.В. Зыкова, С.А. Чекренев // Химические волокна. -2008.-№3.- С.55-59

94. Петров, Е.Г. Технология очистки сточных вод на основе природных сорбентов Текст. Отчет о НИР / Петров В.Г. ПГУПС. 2002. - 44 с.

95. Петров, Е.Г. Модульные установки сорбционной очистки и обезвреживания природных и сточных вод с применением озонирования Текст. Отчет о НИР / Петров В.Г. ПГУПС. 2001. - 50 с.

96. Петров, Е.Г. Технология обесцвечивания природных вод фильтрованием через алюмосиликатный адсорбент, активированный соединениями магния. Текст. дис. д.т.н. / Е.Г. Петров СПб.: ПГУПС, 1996.- 430 с.

97. Гляденов, С.Н. Фильтрующие материалы: практика применения Текст. / С.Н. Гляденов, С.С. Прокуева // Экология и промышленность России -2002. №11 - С.35-38

98. Мясников, И.Н. Очистка минеральных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения Текст. / И.Н. Мясников, В.А. Потанина // Водоснабжение и санитарная техника 2003. - №2 - С.25-26

99. Филиппов, E.K. Использование двухслойной загрузки в контактных фильтрах Текст. / Е.К. Филиппов, О.И. Овечкин // Водоснабжение и санитарная техника 2003. - №4 - С.38-39

100. Salines, Т. Влияние скорости фильтрования в фильтре с двухслойной керамзитовой загрузкой (Filtralite) в сравнении с песчано-антроцитовым фильтром Текст. / Т. Saltnes, В. Eikebrokk, Н. Odegard // Вода и экология. Проблемы и решения- 2003. №2 - С.23-32

101. Петров, С.А. Безреагентная очистки питьевой воды, сточных вод и промышленных стоков Текст. / С.А. Петров, Г.Г. Крушенко//Вода и экология. Проблемы и решения 2000. - №4 - С.13-15

102. Ефимов, K.M. Установка для сорбционно-электрохимической очистки промышленных стоков Текст. / K.M. Ефимов, A.A. Куриленко, Б.М. Равич // Экология и промышленность России 2002. - №11 - С. 16-17

103. Тарнопольская, М.Г. Универсальная загрузка фильтров очистки воды МИУ-С из специфичного природного угля Текст. / М. Г. Тарнопольская, И.Б. Ковалева // Вода и экология. Проблемы и решения 2002. - №3 - С.17-21.

104. Бирагова, Н.Ф. Пищевые сорбенты на основе природного минерального сырья Текст. / Н.Ф. Бирагова //Экология и промышленность России 2004. - №2 - С.16-17

105. ПЗ.Недорчук Б.Л. Применение усовершенствованных технологий очистки производственных сточных вод, ВНИИАС МПС России, ЦНИИТЭИ, «Экология и железнодорожный транспорт», Экспресс-информация -Москва-2001.-№2-С. 12-14

106. Сизых М.Р. Исследование и разработка технологии локальной очистки сточных вод с применением модифицированных минеральных сорбентов.

107. Зосин, А.П. Фильтрующие системы на основе комплексных минеральных загрузок для очистки рудничных вод Текст. / А.П. Зосин, Т.И. Приймак // Вода и экология. Проблемы и решения 2003. - №3 - С.23-31

108. Институт устойчивых сообществ. Электронный ресурс. Режим дocтyпa:http://iscmoscow.m/mdex.htm

109. Величко, Б.А. Фитособенты для сорбции Текст. / Б.А. Величко, Н.У. Венский, Г.В. Абрамова, Л.А. Шутова // Экология и промышленность России - 2004.- №1 - С.33-34

110. Сватовская, Л.Б. Фундаментальные подходы к созданию новых комплексных природозащитных технологий очистки биосферы Текст. / Л.Б. Сватовская, Л.Л. Масленникова, В.Я. Соловьева и др. СПб.:ПГУПС -2003.-49 с.

111. Величко, Б.А.Сорбция мышьяка фитосорбентами Текст. / Б.А. Величко // ЭКиП : Экология и промышленность России. 2002. - № 8. - С. 23-25

112. Есенкова, Н.П. Нетканые сорбенты для сбора и удаления нефтепродуктов с поверхности воды Текст. / Н.П. Есенкова, С.Г. Бачерникова // Вода и экология. Проблемы и решения 2002. - №1 - С.10-15

113. Зубрев, Н.И. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте Текст. / Н.И. Зубрев, Н.А. Шарпова Н.А. -М.:УМК МПС России, 1999.-592 с.

114. Николаев, А.Н. Очистка сточных вод до требований экологических нормативов на сброс в водоем Текст. / А.Н. Николаев, Е.М. Крючихин // Экология и промышленность России 2003. - №7 - С. 17-19

115. Половцев, C.B. Очистка сточных вод на пенополимере суперадсорбенте Текст. / C.B. Половцев, Т.О. Никитина, С.А. Керножицкая и др.// Вода и экология. Проблемы и решения 2002. - №1 -С. 10-12

116. Семенов, А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Текст. / А.Д. Семенов -JL: Гидрометеоиздат, 1977. 541 с.

117. Юинг, Г Инструментальные методы химического анализа Текст. Пер. с англ. / Г. Юинг М: Мир, 1989. - 608 с.

118. Булатов, А.И.Справочник инженера-эколога по методам анализа загрязнителей окружающей среды в трёх частях. Ч. 1 Вода Текст. А.И. Булатов, П.П. Макаренко, В.Ю. Шеметов М: Недра, 1999. - 732 с.

119. Славин, В.А. Атомно-абсорбционная спектроскопия Текст. / В.А. Славин Д.: Химия, 1971. - 296 с.

120. Золотов, Ю.А Основы аналитической химии Текст. / Ю.А. Золотов -М., Высшая школа, 2004. 494 с.

121. Аксенов, И.Я. Транспорт и охрана окружающей среды Текст. / И.Я.

122. Аксенов, В.И. Аксенов-М.: Транспорт, 1986.- 187с.282

123. Голубев, И.Р. Окружающая среда и транспорт Текст. / И.Р. Голубев, Ю.В. Новиков М.¡Транспорт, 1987. - 205 с.

124. Кондратьев, Ю.В. Калориметрические измерения Текст. / Ю.В.Кондратьев, С.Д. Ершов, А.В.Суворов // ЖНХ (1981)51 №2 - С.264.

125. Гороновский, И.Г. Краткий справочник по химии Текст. / И.Г.Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф.Некрасов Киев: Наукова Думка, 1974.- 829с.

126. Байдарашвили М.М. Применение индикаторного метода для выбора компонентов экозащитных систем при очистке водных сред от тяжелых металлов Текст. Дис. канд. техн. наук. / М.М. Байдарашвили СПб.: ПГУПС, 2000. - 120 с.

127. Нечипоренко, А.П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенитов Текст. Автореф. дис.д.х.н. / -СПб.:ЛТИ, 1995г.-40 с.

128. Исследование свойств поверхности твердого тела методом адсорбции индикаторов Текст. Метод, указания. Под ред. проф. Сватовской Л.Б. / СПб.:ПГУПС, 2001.- 11 с.

129. Айлер, Р. Химия кремнезема. Текст. Пер.с анг. 4.1 / Р. Айлер М.: Мир, 1982 г.-231 с.

130. Рентгеновский аппарат ДРОН-1,5. Техническое описание и инструкцияпо эксплуатации. Текст. 36с.

131. Горшков B.C. и др. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ/ B.C. Горшков, В.В. Тимашев, В.Г. Савельев. -М.: Высшая школа, 1981.- 350с.

132. Спектрофотометр инфракрасный ИКС-29. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Текст. JI.iJIOMO, 1982г - 50 с.

133. Белова, C.B. Охрана окружающей среды: Учебник для техн. спец. ВУЗов Текст. / C.B. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. Белова C.B.-2-e издание, испр. и доп. — М.: Высшая школа, 1991 319 с.

134. Кривошеин, Д. А. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков Текст. / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин М.:Высшая школа, 2003. - 344 с.

135. Ильясов, O.P. Концепция защиты водных объектов от негативного воздействия поверхностного стока с селитебных территорий Текст. / O.P. Ильясов Екатеринбург: УрГУПС,2003. -19 с.

136. Дикаревский, B.C. Отведение и очистка поверхностных сточных вод Текст. /B.C. Дикаревский, A.M. Курганов, А.П. Нечаев, М.И. Алексеев. -Л.:Стройиздат.Ленингр.отделение, 1999.- 224 с.

137. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость Текст. / С. Грег, К. Синг М.:МИР, 1984. - 310 с.

138. Стахов, Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод Текст. / Е.А. Стахов Л.: Недра, 1983 - 263 с.

139. Яковлев, C.B. Очистка производственных сточных вод Текст. / C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов М.: Стройиздат , 1985-337 с.

140. Алесковский, В.Б. Остовная гипотеза и опыт приготовления некоторых активных твердых тел Текст. дис. д.х.н. / В.Б. Алесковский Л. 1952. -420 с.

141. Алесковский, В.Б., Душина А.П. Силикагель неорганический катионит Текст. / В. Б. Алесковский, А.П. Душина - Л.:Госхимиздат, 1963. -28 с.

142. Душина, А.П. Исследования ионообенных свойств силикагеля Текст. дис. к.х.н. / А.П. Душина-Л. 1962.- 138 с.

143. Душина, А.П. Реакции поликремниевой кислоты с ионами металлов в водных растворах Текст. дис. д.х.н. / А.П. Душина Л. 1968. - 348 с.

144. Алексеев, А.И. Химия воды Текст. учеб. пособие, в двух книгах. Кн.П / Алексеев А.И., Алексеев A.A. СПб.: ХИМИИЗДАТ, 2007.- 456 с.

145. Алексеев, А.И. Химия воды Текст. учеб. пособие, в двух книгах. Кн.П / Алексеев А.И., Алексеев A.A. СПб.: ХИМИИЗДАТ, 2007.- 456 с.

146. Алексеев, А.И. Термодинамический анализ равновесий в гетерогенной системе Са20 Н20. Материалы научной конференции. Часть 1. Текст. / А.И. Алексеев, А.В.Алехина, О.В. Кулинич, Е.Е. Смирнова - СП6.-СЗТУ, 2003.-С. 87-90.

147. Алексеев, A.A. Теоретические основы технологии очистки воды на промышленных предприятиях России. Текст. Учеб. пособие / A.A. Алексеев A.A., А.И. Алексеев, Е.Е. Смирнова, З.С. Юзвяк СПб.: СЗТУ, 2006. - 146 с.

148. Смирнова, Е.Е., Алексеев A.A., Юзвяк З.С. Обесфторивание фосфорной кислоты щелочными кальциевыми силикатами Текст. Доклады юбилейной научно- технической конференции Сб. докл. / Е.Е. Смирнова, A.A. Алексеев, З.С.

149. Юзвяк СПб.:СЗТУ, 2006. - С. 302-304.

150. Алексеев, А.И. Гидроалюминаты и гидрогранаты кальция. (Синтез, свойства, применение) Текст. / А.И. Алексеев Л.: ЛГУ им Жданова, 1984. - 120 с.

151. Алексеев, A.A. Исследование растворимости кремнефторида CaSiF2 2Н20 в системе СаО H2SiF2 - Н3Р03 - Н20 Текст. Доклады юбилейной научно-технической конференции. Сб. докл. / A.A. Алексеев, Е.Е. Смирнова, З.С. Юзвяк -СПб.: СЗТУ, 2006. - С. 305-309.

152. Смирнова, Е.Е. Обесфторивание фосфорной кислоты щелочными кальциевыми силикатами. Текст. Доклады юбилейной научно- технической конференции. Сб. докл. / Е.Е. Смирнова, A.A. Алексеев, З.С. Юзвяк СПб.: СЗТУ, 2006. - С. 302-304.

153. Зыкова, И.В. Обезвреживание избыточных активных илов и осадков сточных вод от тяжелых металлов Текст. автореф. дис. д.т.н. / И.В. Зыкова СПб.: СПГУТД - 32 с.

154. Смирнова, Е.Е. Теоретические основы растворения СаО в воде и расчет гидратационных циклов Текст. Сборник научных трудов. / Е.Е. Смирнова -СПб.: СЗТУ. 2005. С. 248-252.

155. Алексеев, А.И., Термодинамический анализ реакций в химической технологии: Текст. Учебное пособие. / А.И. Алексеев, О.В. Кулинич, Л.П. Рамзаев, 3. Юзвяк. СПб.: СЗТУ, 2003. - 135 с.

156. Алексеев А.И., Критерии качества водных систем. Текст. / А.И. Алексеев, М.Ю. Валков,3 Юзвяк СПб.: Химиздат, 2002. - 187 с.

157. Кнатько, В.М. Минерально-матричные технологии защиты геологической среды от токсичных отходов Текст. / В.М. Кнатько -СПб.:ГУ 120с.

158. Патент 2143404 1Ш , МПК6 С 02 Б 1/28 Способ очистки промышленных стоков Текст. / Кнатько В.М., Кнатько М.В. Щербакова Е.В.; заявитель и патентообладатель Кнатько В.М., Кнатько М.В. Щербакова Е.В. 98114798/12,; заявл. 28.07.1998; опубл. 27.12.99 - 4 с.

159. Бабушкин, В.И. Термодинамика силикатов Текст. / В.И. Бабушкин, Г.М. Матвеев, О.П. Мчедлов-Петросян М: Издательство литературы по строительству, 1972. - 351с.

160. Рябин, В. А. Термодинамические свойства веществ. Текст. Справочник./ Рябин В.А., Остроумов М.А., Свит Т.Ф. JL: «Химия». 1977. - 392 с.

161. Сватовская, Л.Б. Активированное твердение цементов Текст. / Сватовская Л.Б., Сычев М.М. Л.: Стройиздат. 1983. - 160 с.

162. Рояк, С.М.Специальные цементы Текст. / С.М. Рояк, Г.С. Рояк М.: Стройиздат, 1983. - 279с.

163. Тарасевич, Ю.И. Строение и химия поверхности слоистых силикатов Текст. / Ю.И. Тарасевич Киев.: Наукова думка, 1988. - 246 с.

164. Penkala, T. Zaris kristalochemii/ Penkala T. Warzawa: Panstwowe wydawnictwo naukowe. Перевод с польского под редакцией проф. В.А. Франк-Каменецкого Текст. - Л.: «Химия». 1974. - 496 с.

165. Libau, F. Structural Chemistry of Silicates/ Libau F. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer-Verlag, перевод с английского к.х.н. П.М. Чукурова Текст. - М.: «Мир». 1988. -412 с.

166. Бутт, Ю.М. Химическая технология вяжущих материалов Текст. / Ю.М. Бутт, М.М. Сычев, В.В. Тимашев М.: Высш.шк., 1980. - 472 с.

167. СПб.: Издательство ВНИИЖТА, 2000.- С. 112-113.

168. Группа компаний СвеРус. Переработка Ж/б. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.rusbusiness.ru/othod.php

169. Скорик, Ю.И. Единая политика обращения с отходами в Санкт

170. Петербурге и Ленинградской области Текст. / Ю.И. Скорик, Т.М.

171. Флоринская, В.В. Худолей СПб: НИИХимии СпбГУ,2000. - 156с.1

172. Дивович, М.С. Эколого-экономический анализ вариантов утилизации отходов Текст. / М.С. Дивович, Б.В. Ермоленко, Е.Ю. Кручинина, Н.В. Русаков // Экология и промышленность России. 1998. - №9. - С. 34-38.

173. Свалки в Москве (по материалам государственного доклада «О состоянии окружающей природной среды Москвы в 1996г.» Москомприрода. 1997.) // Энергия: экономика, техника, экология. 1998. -№6. -С. 28-30.

174. Мелкумов, Ю.А. Свалки экологическая проблема Московской области номер один Текст. / Ю.А. Мелкумов // Экология и промышленность России. - 1998. - №9. - С. 34-38.

175. Шолохов В. Разрушая, созидать Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.ukrbiznes.com/analitic/building/447.html

176. Недвижимость Электронный ресурс. Режим доступа: http://lenta.ru/news/2006/03/22/demolish/

177. В.Ресин Последняя "пятиэтажка" в Москве будет снесена в 2009 г

178. Финансовый центр Электронный ресурс. Режим доступа:http://fc.org.ru/Members/newsfeed/yandex-society/20060322/289

179. Сносные перспективы разрушение зданий и сооружений в Петербурге становится весьма прибыльным бизнесом Электронный ресурс. Режим доступа: http://law-c.ru/document.php?id=38351

180. Кораблева, М. Ломать не строить? Текст. / М. Кораблева // ЭКОНОМИКА И ВРЕМЯ - №45 (631) - 27.11.2006

181. Полтавцев, С.И. Современное состояние и новые тенденции строительства полигонов для хранения бытовых и малотоксичных отходов. Текст. Известия Академии промышленной экологии. / С.И. Полтавцев 1997. - №1 - С. 6-8.

182. Михеев, O.E. Богатство второго круга Текст. / O.E. Михеев -М.: Экономика, 1989. 176с.

183. Рекомендации по определению норм накопления твердых бытовых отходов для городов РСФСР Текст. / М.: АКХ - 1982. - 21с.

184. Бельков, В.М. Экологическая безопасность дистанций пути Текст. / Б.В. Антипов, Н.П. Зубрева, H.A. Шарапова //Железнодорожный транспорт. Экология и Железнодорожный транспорт №2 - 1998. - с. 17 - 27

185. Аверочкина, М.В. Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог Текст. / М.В. Аверочкина, С.С. Бабицкая, С.М. Большаков и др. Москва: Транспорт, 1978. - 766 с.

186. Басин, Е.В. Строительство железнодорожного пути в сложных природных условиях Текст. Под. ред. С.Я. Луцкого / Е.В. Басин, С.Я. Луцкий, Э.С. Спиридонов М.: Транспорт, 1992. - 288с.

187. Шершнева, М.В. «Экозащитные свойства цементных бетонов» Текст. / М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко // «Цемент и его применение». 2006. -№4 — С.77-78.

188. Шершнева, М.В. «Использование твердых отходов вжелезнодорожном строительстве» Текст. / Л.Б. Сватовская, М.В.290

189. Шершнева, A.M. Сычева, A.A. Тенирядко // «Экология и промышленность России». 2006 г. - № 12 -С. 30-31

190. Шершнева, М.В. «Вторичное использование отработанного бетона» Текст. / М.В. Шершнева, Н.И. Тенирядко, A.A. Тенирядко // «Вестник Уральского государственного технического университета УПИ». — 2006 -№12-С. 178-179

191. Основы геоэкологии Текст. Под ред. Морачевского В.Г. / СПб: СПбГУ, 1994.-348 с.

192. Санитарные нормы допустимых концентраций химических веществ в почве Текст. -М.: Минздрав СССР, 1988, СанПиН 42-128-4433-87.

193. Контроль химических и биологических параметров окружающей среды Текст. Серия справочных изданий под ред. JI.K. Исаева // СПб., 1998. -851 с.

194. Столовые корнеплоды Текст. / Под ред. Хацкевич Ю.Г. Минск: «Харвест», 2002. - 64 с

195. ГОСТ 17.5.4.01-84 Охрана природы. Рекультивация земель. Определение pH водной вытяжки вскрышных и вмещающих пород

196. ГОСТ 17.4.3.04-85 Охрана природы. Почвы. Общие требования по контролю и охране загрязнений. Госстандарт СССР 85.

197. Орлов, Д.С. Химия почв. Текст. / Д.С. Орлов М.:Изд-во МГУ, 1992. -142 с.

198. Соколов, В. А. Шунгиты Карелии и пути их комплексного использования Текст. / В.А. Соколов Петрозаводск.: Карелия, 1975. - 239 с.

199. Карякин, А.Е. Промышленные типы месторождений неметаллических полезных ископаемых Текст. / А.Е. Карякин, П.А. Стропа, Б.Н.Шаронов и др М.:Недра, 1985.- 286 с.

200. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды Текст. / Ю.И. Тарасевич Киев.: Наукова думка, 1981. - 207 с.

201. Шунгит. Каменный век.Электронный ресурс. Режим доступа: http ://kamvek.ru/sh.php

202. ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия»

203. Коробов, Ю.И. Экология и железнодорожный транспорт. Текст. / Ю.И. Коробов М.: ИНИИТЭИ МПС, 1992. - 33с.

204. Юсупов, М.С. Очистка и доочистка сточных вод на фильтре-адсорбере с загрузкой из углеродсодержащих отходов Текст. автореф. дис. к.т.н. / М.С. Юсупов Ростов-на Дону, 1993. - 18с.

205. Германова, T.B. Очистка воды на объектах нефтегазового комплекса Западной Сибири, Текст. автореф. дис. к. т.н. / Т.В. Германова Тюмень, 1996.-23с.

206. Тенирядко, A.A. Утилизация гидратсодержащих отходов на основе геозащитного резерва Текст. автореф. дис. к. т.н. / A.A. Тенирядко СПб.: СЗГЗТУ, 2006 - 24 с.

207. Яковлева, Т.Г. Железнодорожный путь Текст. / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, С.И. Клинов, H.H. Путря, М.П. Смирнов; под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт. 2001. - 407 с.

208. Приказ МПС РФ № 12Ц от 16.08.94. О переходе на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий Текст. / МПС РФ. М.: 1994. -28 с.

209. Расчет и конструирование балластной призмы железнодорожного пути Текст. / Под ред. Е.С. Варызгина. М.: Транспорт, 1978. - 139 с,

210. ГОСТ 7392-85 щебень из природного камня для балластного слоя железнодорожного пути.

211. ГОСТ 8269.0-97 щебень и гравий из плотных горных пород и отходов и промышленного производства для строительных работ. Методы физико-химических испытаний.

212. ГОСТ 8269.1-97 щебень и гравий из плотных горных пород и отходов и промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа.

213. Сватовская, Л.Б. Новые экозащитные технологии на железнодорожномтранспорте» Текст. / Л.Б. Сватовская, A.M. Сычева, Е.И. Макарова, М.В.

214. Шершнева М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию нажелезнодорожном транспорте», 2007. — 159 с.293

215. Железнодорожный транспорт: Энциклопедия Текст. / Под. ред. Н.С.Конарева М.: Научное издание «Большая Российская энциклопедия», 1995.- 559 с.

216. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения Российской Федерации (СТНЦ-01-95). Железнодорожные колеи 1520 мм. Текст. -М.:МПС РФ, 1995 86 с.

217. Жинкин, Г.Н. Железнодорожное строительство. Организация и планирование Текст. / Г.Н. Жинкин, И.В. Прокудин, Э.С.Спиридонов, И.А. Грачев М.: «Транспорт», 1995. - 287 с.

218. Уздин, М.М. Железные дороги. Общий курс Текст. / М.М. Уздин, Ю.И. Ефименко, В.И. Ковалев, С.И. Логинов и др. СПб.: Информационный центр «Выбор», 2002. - 368 с.

219. Турбин, И.В. Изыскания и проектирование железных дорог Текст. / И.В.Турбин, A.B. Гавриленко, И.И. Кантор, Б.В. Яковлев. М.:Транспорт, 1989.-480 с.

220. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации Текст. / М.:Транспорт, 2000. 190 с.

221. Золе рациональное использование Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www.omsk300.ru/articles/view/375?print=y.

222. Лыгина, О.Е.Утилизация зол от станций сжигания активного ила и мусоросжигательных заводов Текст. Тезисы Конференции Безопасность и экология Санкт-Петербурга. 11-13 марта 1999 г. // O.E. Лыгина, И.О. Чуркина, A.M. Яковенко и др. СПб., 1999.-С. 180-183.

223. Уткин В. Новые материалы и технологии Электронный ресурс. -Режим доступа: http:// http://building.bk.kz/newtech/utkin7.shtml

224. Сватовская, Л.Б. Фундаментальные основы в свойствах пенобетона Текст. Л.Б. Сватовская // Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007», СПб: ПГУПС,2007. С. 1-7.

225. Хитров, A.B. Природа пены в технологиях пенобетонов Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007» Текст. A.B. Хитров // СПб.: ПГУПС, 2007. С.10-16.

226. Сычева, A.M. Повышение прочности и теплозащитности пенобетонов с использованием наноструктур Текст. Материалы международной научно-практической конференции «Пенобетон-2007» // A.M. Сычева СПб.: ПГУПС, 2007. - С.23-30.

227. Сычева, A.M. Активированное твердение пенобетонов Текст. / A.M. Сычева, Е.А. Попова, Д.И. Дробышев, И.П. Филатов СПб.: ПГУПС, 2007 -61 с,

228. Хитров, A.B. Получение современных автоклавных пенобетонов с учетом природы строительных пен Текст. автореф. дис. к.т.н / A.B. Хитров -СПб., 2000.-29с.

229. Сватовская, Л.Б. Влияние природы пены на свойства пенобетона Текст. / Л.Б. Сватовская, В.Я. Соловьева, A.B. Хитров // Новое в химии и технологии силикатных и строительных материалов. Сб.науч.тр. ЦеЛСИМ. Вып. 1 Алма-Ата, 2001 - С. 336-358

230. Хитров, A.B. Технология и свойства пенобетона с учетом природы вводимой пены Текст. автореф. дис. д.т.н. / A.B. Хитров СПб., 2006. -48с.

231. Соловьева, В.Я. Разработка экозащитных материалов для строительства с учетом природы твердения вяжущих систем Текст. автореф. дис. к.т.н. / В.Я. Соловьева СПб.: ПГУПС, 1996. - 23 с.

232. Масленникова, JI.JI. Технологии утилизации техногенного сырья в жаростойкие композиционные материалы Текст. Новые исследования в материаловедении и экологии // JI.JI. Масленникова, М. Абу-Хасан, А.Г.Кияшко СПб.:ПГУПС, 2006 - С.8-19

233. Лещинский, М.Ю. Испытание бетона Текст. / М.Ю. Лещинский М.: Стройиздат, 1980,- 211 с.

234. Прокофьева, В.В. Конструирование строительных материалов на основе нетрадиционного сырья Текст. Достижения строительного материаловедения. Сб. науч. ст. /В.В. Прокофьева, З.В. Багаутдинов, В.В. Ионина СПб.ЮОО «Издательство ОМ-Пресс», 2004. - С.57-63.

235. Сватовская, Л.Б. Золопенобетон и его применение на транспорте Текст. / Л.Б. Сватовская, Т.С. Титова, Е.В. Русанова // Наука и техника транспорта 2005. -№2 - С.36-39.

236. Сватовская, Л.Б. Получение монолитного пенобетона с учетом особенностей природы заполнителя Текст. / Л.Б. Сватовская, В.Я. Соловьева, В.А. Чернаков СПб.:ПГУПС, 2002. - 124 с.

237. Сватовская, Л.Б. Новый строительный материал из осадка сточных вод Текст. / Л.Б.Сватовская, Т.С. Титова, Е.В. Русанова // Экология и промышленность России 2005. - №10 — С.20-21.

238. Сычева, A.M. Золопенобетон с использованием золы осадка сточных вод Текст. A.M. Сычева, A.B. Хитров, М.В. Шершнева, Е.В. Русанова // «Цемент и его применение». 2006. - №3 - С. 64-65

239. Шершнева, М.В. Утилизация отходов ТЭЦ при получении нового строительного материала Текст. Сычева A.M., Шершнева М.В., Пузанова Ю.Е., Сурков В.Н. // «Экология и промышленность России» 2009. - №5 — С.50-52

240. Сватовская, Л.Б. Утилизация кремнеземсодержащих отходов при получении нового строительного материала Текст. / Л.Б. Сватовская, A.M. Сычева, М.В. Шершнева // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского 2009 - №4 - С. 19-25

241. Сватовская, Л.Б. Инженерно-химические основы получения резательных пеноавтоклавных изделий и их геозащитные свойства Текст. / Л.Б.Сватовская, A.M. Сычева, М.В. Шершнева СПб.:ПГУПС, 2009. - 81 с.

242. Зуева, H.A. Применение термодинамического резерва дляминимизации антропогенного воздействия обжиговых технологий производства строительных материалов на окружающую среду Текст. автореф. дис. .к.т.н. / H.A. Зуева СПб: ПГУПС, 2002. - 24 с.

243. Панин, А.В. Разработка новых подходов и решений, обеспечивающих снижение воздействия железнодорожного транспорта на окружающую среду Текст. автореф. дис. д.т.н. СПб: ПГУПС, 2002 - 35 с.

244. Кнатько, В.М. Укрепление дисперсных грунтов путем синтеза неорганических вяжущих Текст. / В.М. Кнатько — Л.: Издательство Ленинградского университета., 1989. — 272 с.

245. Соколович, В.Е. Химическое закрепление грунтов Текст. / В.Е. Соколович-М.: Стройиздат, 1980. 119 с.

246. Ржаницын, Б.А. Химическое закрепление грунтов в строительстве Текст. / Б.А. Ржаницын М.: Стройиздат, 1986.-264 с.

247. Безрук, В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами Текст. / В.М. Безрук М.: Автостройиздат, 1956. - 241с.

248. ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

249. Курков, В.И. Вопросы практической экологии усиления земляного полотна железных дорого // Всероссийская научно-практическаяконференция: Сб. докл.- 29-30 мая 2002. Текст. / В.И. Курков, Д.Г.Гаврилов Пенза, 2002. - С.98-99.

250. Шершнева, М.В. «Использование продуктов разрушения тяжелых бетонов для повышения прочности грунтов и снижениях их пучинистости» Текст. / М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова // Естественные и технические науки 2008 - №3 (35) - С.274-276

251. Андреев, В.В. Экологические технологии строительных материалов из попутных продуктов промышленности Текст. Достижения строительного материаловедения / В.В. Андреев «ООО «Издательство ОМ-Пресс»», 2004. - С. 46-48

252. Денисов, Г.А. Техногенные отходы — энергетические консервы для отрасли строительных материалов Текст. Достижения строительного материаловедения /Г.А. Денисов «ООО «Издательство ОМ-Пресс»», 2004.- С. 39-45

253. Фоменко, А.И. Управление твердыми отходами Текст. / А.И. Фоменко, B.C. Грызлов СПб.: МАНЭБ, 1999. - 132 с.

254. Фоменко, А.И. Моделирование составов шлакопемзобетона с использованием кремнегеля Текст. / B.C. Грылов, А.И. Фоменко // Деп. Рукописи №160 хп. - Б.У.ВИНИТИ. - 1990. - №2

255. Акжаев, Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды. Справочное пособие. Текст. / Р.И. Аюкаев, В.З. Мельцер Л.:Стройиздат, 1985. - 119с.

256. Журба, М.Г. Очистка воды на зернистых фильтрах Текст. / М.Г. Журба- Львов: Вища школа, 1980. 199с.

257. Мацнев, А.И. Водоотведение на промышленных предприятиях Текст. / А.И. Мацнев Львов: Вища школа, 1986. - 200 с.

258. Калицун, В.И. Водоотводящие системы и сооружения Текст. / В.И. Калицун М.: Стройиздат, 1987. - 336 с.

259. Шершнева, М.В. Применение некоторых техногенных продуктов с гидратационно-активными минералами как адсорбентов при защите окружающей среды. Текст. Автореф. дис. к.т.н. / М.В. Шершнева -СПб.: ПГУПС, 2000. 24 с.

260. Сватовская, Л.Б. Новые экозащитные технологии и их оценка. Индекс PQ Текст. / Л.Б. Сватовская, Т.С. Титова, A.B. Хитров, A.M. Сычева, Е.В. Русанова СПб.: ПГУПС, 2005. - 75 с.

261. Титова, Т.С. Оценка влияния новой технологии на природнотехнический комплекс строительства Текст. Совершенствование технологии ремонта транспортных зданий и сооружений: Сб. науч. тр. / Т.С. Титова СПб.:ПГУПС, 2004. - С. 18-23

262. Титова, Т.С. Методология комплексной оценки влияния новых технологий на геоэкологическую обстановку Текст. / Т.С. Титова // Вестник ВНИИЖТа 2005. - №5 - С.7-11

263. Титова, Т.С. Комплексная оценка влияния новых технологий построения судов на окружающую среду Текст. / Т.С. Титова // Морской вестник 2005. -№3(15) - С. 118-121.

264. Голубых, Н.М. Комплексная оценка влияния технологии на природную среду и на человека Текст. / Н.М. Голубых, В.И. Курков, Т.С. Титова

265. Новые исследования в материаловедении и экологии: Сб.науч.тр. СПб: ПГУПС, 2004. -Вып.2. С.41-47.

266. Титова, Т.С. Методика комплексной оценки экологичности и качества природозащитных технологий. Индекс IEQ Текст. Т.С. Титова // Известия петербургского университета путей сообщения — 2005 вып.2 (4) - С.98-105.

267. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба. Текст. -М.: Госкомитет РФ по охране окружающей среды, 1999. — 59 с.

268. Свердловская область Электронный ресурс. Режим доступа: http ://www. sverdlovskayaobl.ru/geo/

269. Патент №2283815 Российская Федерация МКИ6 С 02 F 1/62, 1/28,1/52

270. Способ нейтрализации сточных вод, содержащих серную кислоту Текст. /

271. Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, A.A. Тенирядко; Л.Л. Масленникова301патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. № 2283815; заявл. 28.02.2005; опубл. 20.09.2006.

272. Решение о выдаче патента «Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов» Текст. / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. -№2008122306/15; заявл. 03.06.2008.

273. Решение о выдаче патента «Способ очистки сточных вод от ионов меди» Текст. / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС. №2008121036/15; заявл. 26.05.2008.

274. Решение о выдаче патента «Способ очистки сточных вод» Текст. / Л.Б. Сватовская, М.В. Шершнева, Ю.Е. Пузанова патентозаявитель и патентообладатель ПГУПС.-№2008102185/15; заявл. 21.01.2008.

Информация о работе

Шершнева, Мария Владимировна
доктора технических наук
Санкт-Петербург, 2009
ВАК 25.00.36

Диссертация

Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов"

Содержание диссертации, доктора технических наук, Шершнева, Мария Владимировна

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов"

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Шершнева, Мария Владимировна

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Шершнева, Мария Владимировна, Санкт-Петербург

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Научные основы технологий утилизации силикатсодержащих отходов
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология