Технологии утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта и их комплексная оценка

Русанова, Екатерина Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Технологии утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта и их комплексная оценка
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Технологии утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта и их комплексная оценка"

На правах рукописи

ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ НЕКОТОРЫХ ОТХОДОВ ПРОМЫШЛЕННОСТИ и ТРАНСПОРТА И ИХ КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА.

Специальность: 25.00.36 - Геоэкология

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения» на кафедре «Инженерная Химия и Естествознание».

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент ТИТОВА Тамила Семёновна

Официальные оппоненты:

Д.т.н., профессор ДЕНИСОВ Валерий Николаевич

К.т.н., доцент ШБРШНЕВА Мария Владимировна

Ведущее предприятие -Военный Университет Железнодорожного транспорта РФ

Защита состоится 22 декабря 2005 г. В 17-00 на заседании диссертационного совета Д.212.197.03 в Российском Государственном Гидрометеорологическом Университете по адресу: 195196, г. Санкт-Петербург, пр. Металлистов, д.З, аудитория 406-Б.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета.

Автореферат разослан 21 ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук

П.П. Бескид

госХгА- 2И34М

'Актуальность работы.

Актуальность данной работы связана с необходимостью разработки как новых технологий утилизации отходов, так и методов комплексной оценки предлагаемых технологий.

На сегодня существуют некоторые типы отходов, в том числе и на транспорте, предложений по утилизации которых на данный момент недостаточно, например, старогодные деревянные шпалы. С другой стороны, существующие методы оценки технологий не дают комплексного представления о предложенных технологиях и затрагивают или только экологический аспект, или только технологический аспект, что не является на сегодня достаточным. Поэтому, наряду с разработкой новых экозащитных технологий, необходима комплексная оценка, которая включала бы как экологические, так и другие аспекты, и которая, в итоге, давала бы представление о качестве технологии, имея наряду с технологическим аспектом и её прогрессивность.

Цель работы состояла в разработке технологий утилизации старогодных деревянных шпал и золы от сжигания осадка сточных вод и методики их комплексной оценки.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи исследования:

— разработать технологии утилизации старогодных деревянных шпал;

— разработать технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод;

— разработать методику, позволяющую комплексно оценивать новые технологии защиты окружающей среды;

— апробировать предложенную методику на примере разработанных технологий.

Научная новизна

1. Предложена комплексная технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод, которая включает использование золы при производстве строительных ячеистых материалов в виде блоков зо-лопенобетона и использование блоков для строительства шумоза-щитных экранов вдоль дорожных магистралей.

2. Предложены технологии изолирования старогодных деревянных шпал от окружающей среды, которые основаны на применении вы-

сокоплотных бетонов.

3. Выявлена взаимосвязь между выделением в воду фенолов и нефтепродуктов из старогодных деревянных шпал и площадью поверхности шпал, контакгаруемой с водой.

4. Разработана методика комплексной оценки новых технологий с расчётом индекса PQ (property quality). Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий.

Практическая ценность

1. Предложенные технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод и отработанных деревянных шпал, а также методика комплексной оценки технологий, позволяют защитить окружающую среду от загрязнений, в том числе и на транспорте, включая одновременно получение полезных продуктов.

2. Показано, что при получении золопенобетонных блоков наиболее подходящей является автоклавная технология, в которой зола заменяет до 50% природного песка; полученные золопенобетонные блоки средней плотностью D500, D600, D800 имеют характеристики, соответствующие ГОСТ. Рассчитано, что при оборудовании 1 км железной дороги шумозащитными экранами из золопенобетона утилизируется 15 т золы при изготовлении пеноблоков автоклавного твердения средней плотностью 800 кг/куб.м., толщиной 250 мм; при этом показатели шума снижаются до нормируемых в населённых пунктах. Предлагаемая технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод г. Санкт-Петербурга позволит утилизировать до 15000 тонн золы в год, при этом можно будет установить 1000 км шумозащит-ных экранов.

3. Показано, что ОДШ могут быть утилизированы по двум технологиям - получение бетонного бортового камня и в бетонных могильниках; в обоих случаях создаваемые новые объекты являются экологически безопасными для окружающей среды. Найдено, что для изоляции ОДШ от окружающей среды следует использовать высокоплотный бетон М800, содержащий золь-добавку. Предложенная технология утилизации в бетонные бортовые камни, полученный материал соответствует ГОСТ 6665-91 на бортовые камни. Рассчитано, что на 1 км автодороги утилизируется 74 тыс. ОДШ. Предложено утилизировать ОДШ в могильники, также предложены размеры могильников - 6x6x3 и 12x12x3. Рассчитаны характеристики изолирующих слоёв, достаточных для изоляции ОДШ от окружающей среды.

4. Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий с расчётом индекса PQ (property quality), который может быть использован для анализа и выбора технологии.

5. Новизна предложенных решений защищена двумя патентами РФ № 2256632 «Автоклавный Золопенобетон» и № 2259332 «Шпалобе-тон», разработанными техническими условиями ТУ №_5870 - 008 -51556791 - 2005 «Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод» и разработанным технологическим регламентом.

6. Материалы диссертации используются в учебном процессе ПГУПСа в практикуме кафедры «Инженерная химия и естествознание» для специальности «Инженерная защита окружающей среды на железнодорожном транспорте», а также на факультете повышения квалификации на основе авторского учебного пособия «Новые технологии защиты окружающей среды на транспорте», ПГУПС, 2005г.

Достоверность результатов исследований

Основные научные положения и выводы достоверны и обоснованы с применением комплекса различных методов анализа, их соответствия теоретическим основам и требованиям соответствующих ГОСТ. Справедливость научно-практических рекомендаций подтверждена результатами опытно-промышленных испытаний. Все исследования, необходимые для решения поставленных задач, проводились в аккредитованном центре «Сократ» при кафедре «Инженерная химия и естествознание» ПГУПС на поверенном оборудовании; в аккредитованной испытательной лаборатории пищевых продуктов, сырья и материалов Федерального государственного учреждения «Центр испытаний и сертификации СПб»; в аккредитованной испытательной лаборатории радиационного контроля Испытательного центра «ГПСТИ-СтройТЕСТ».

На защиту выносятся:

1. Комплексные технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод;

2. Комплексные технологии утилизации отработанных деревянных шпал (старогодных);

3. Разработанная методика комплексной оценки новых технологий защиты окружающей среды и оценка предложенных технологий по ней.

4. Опытно-промышленное внедрение разработанных технологий.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ш Международной научно-практической конференции «Экологическая безопасность транспортного комплекса: передовой опыт России и стран европейского союза» 21-22 сентября 2005г., г. Санкт-Петербург; на 62, 63, 64 и 65 научно-технических конференциях: «Неделя Науки», ПГУПС г. Санкт Петербург, в 2002, 2003, 2004, 2005 гг.; на П Всероссийской научно-практической конференции, г. Пенза, 2005г.; на конгрессе в Великобритании "Sustainable Waste Management and Recycling: Construction Demolition Waste". Kingston University - London on 14 - 15 September 2004; на Всероссийском постоянно действующем научно-техническом семинаре «Экологическая безопасность регионов России и риск от техногенных аварий и катастров», Минск, 22-23 апреля 2004 г.; на академических чтениях «Новые исследования в областях водоснабжения, водо-отведения, гидравлики и охраны водных ресурсов» 17-18 марта 2004 г, ПГУПС г. Санкт Петербург; на IV Всероссийской научно-технической конференции «Новые химические технологии: производство и применение», август 2003 г., в г. Пенза; на III международной выставке по управлению отходами «ВейстТэк-2003», Россия, Москва, 03-06 июня 2003 года.

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 25 печатных работах, в т.ч. в 1 монографии, 2 патентах, ТУ, технологическом регламенте.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, общих выводов, 8 приложений, включает в себя 39 таблиц и 39 рисунков, содержит список литературы из 119 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении дана формулировка проблемы и обоснована её актуальность.

В первой главе представлен литературный обзор по исследуемой проблеме, дана оценка опасности воздействия некоторых отходов промышленных предприятий и железнодорожного транспорта на окружающую среду, определены цели, задачи и объекты исследования, представлены описания методик исследований. В качестве объектов исследований были выбраны зола от сжигания осадка сточных вод и отработанные (старогодные) деревянные шпалы (ОДШ).

Во второй главе представлена предложенная технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод в ячеистый материал для строительства.

В настоящее время в г. Санкт-Петербурге существует технология, позволяющая наиболее эффективно перерабатывать осадок сточных вод методом сжигания в печах с кипящим слоем РугоЯшс!, что позволяет уменьшить объём утилизированного осадка более чем в 10 раз, до 55 тонн в сутки. За год объём получаемой золы составляет примерно 20 тысяч тонн, и за время запуска завода сжигания осадка (первая очередь завода была запущена в 1996 году) на сегодняшний день накопилось более ста тысяч тонн.

Зола представляет собой мелкодисперсный порошок желто-коричневого цвета, удельный вес золы - 2,4-2,6 т/м3, насыпная плотность увлажненной до 20% золы - 0,6-0,65 т/м3, удельная поверхность золы - порядка 2000-3000 см2/г, рН золы - 12,8-13,2, содержание органических веществ при прокаливании - 0,26-0,28 %, содержание ЕРН около 600 Бк/кг, содержание 8Ю2 - около 50%.

Произведённый расчет по программе «ЭКОЛОГ» показал, что зола способствует повышению концентрации пыли, при этом в пределах санитарно-защитной зоны полигона складирования золы наблюдается превышение ПДК более чем в 3 раза. Расчет представлен в таблице 1.

Предложено использовать этот вид техногенных отходов в качестве вторичного сырья для производства пенобетона. Выбор ячеистого материала связан с тем, что он отличается следующими основными свойствами - лёгкий (средняя плотность 400-800 кг/куб.м), теплозащитный (теплопроводность 0,07-0,20 Вт/(м-°С)), звукоизоляционный при соблюдении строительно-технических требований по ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия.»

Таблица 1. Концентрация пыли вокруг полигона хранения золы от сжигания осадка сточных вод.

к X <о Концентрация пыли в воздухе, долей ПДК, ПДК (пыль неоргани-

1 & при расстоянии от полигона, м ческая), мг/м3

р> X я « 1 800 (сани-тарно-защит- 1000 1200 1700 1800 2000 1 М И 6 1 х Е

К ная зона) 1 ° <?

Полигон хранения золы 3,513,90 2,562,80 1,942,12 1,101,18 1,001,07 0,850,89 0,3 0,1

Идея использования золы от сжигания осадка сточных вод в качестве сырья при производстве пенобетона автоклавного твердения состоит в следующем:

изделия, содержащие до 80% воздуха и часть твёрдого составляющего в виде золы, по содержанию естественных радионуклидов должны превратиться в безопасные (эффект разбавления);

зола от сжигания осадка сточных вод, благодаря своей высокой удельной поверхности - пылящий продукт. При автоклавном твердении связываются в первую очередь именно мельчайшие частицы (реакция 1):

БЮ2 + Са(0Н)2 + пН20 -> Са08Ю2(п+1)Н20 (1)

из золы гидросиликат

Таким образом, устраняются недостатки золы от сжигания осадка сточных вод - и по содержанию естественных радионуклидов и по пылению. Кроме того, идёт экономия природного материала -природного песка при замене его на часть золы от сжигания осадка сточных вод.

При проведении работы осуществлялась замена 100%, 50% и 25% песка на золу на действующем предприятии. Зола с влажностью 20% подавалась в шлам бассейн, где готовился шлам с плотностью 1600 кг/куб.м, что соответствует влажности 40%. Шлам золы при помощи насоса по трубопроводу поступал в весовой дозатор, откуда самотеком поступала в смеситель, где готовилась пенобетонная смесь по технологии принятой на заводе. Схема производства, включающая линию подачи золы представлена на рисунке 1, при

этом линия подачи золы была введена дополнительно (выделена жирно).

Опытно-промышленные партии производства пенобетона автоклавного твердения с использованием золы от сжигания осадка сточных вод производились в цехе производства автоклавного пенобетона на опытной научно-производственной базе ПГУПС по адресу: «Предпортовая, 7». Физико-технические свойства полученного золопенобетона соответствуют требованиям ГОСТ 25485-89. Характеристики полученного золопенобетона представлены в таблице 2. Акты внедрения представлены в приложении к диссертации.

Средние значения радиоактивности (EPH) и уровня пыли полученного золопенобетона с использованием золы представлены в таблице 3.

Рисунок 1. Схема производства автоклавного пенобетона.

Таблица 2. Физико-механические характеристики золопенобетона автоклавного твердения.

Средняя плотность пенобетона Расход материалов на 1м'* пенобетона кг В/Вяж. растворной смеси Физико-механические свойства

Цемент ИЗвесть Песок ЗОЛА Вода Пенообразующая добавка

Теплопроводность, Вт/м°С Прочность при сжатии, МПа Морозостойкость, циклов Сорбционная влажность, %

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12

Д500 без золы 170 70 160 - 96 2,56 0,40 0,12 19 15 11

Д500 с 25% золы 170 70 120 40 132 2,33 0,55 0,11 16,5 15 12

Д500 с 50% золы 170 70 80 80 192 2,28 0,80 0,10 15 15 14

Д500 с 100% золы 170 70 - 160 240 2,15 1,00 0,09 10,5 10 15

Д600 без золы 190 80 230 - 105 2,42 0,39 0,14 25 25 12

Д600 с 25% золы 190 80 172 58 154 2,28 0,57 0,13 23 15 13

Д600 с 50% золы 190 80 115 115 224 2,07 0,83 0,12 20 15 14

Д600 с 100% золы 190 80 - 230 275 1,94 1,02 0,11 15 10 16

Д800 без золы 210 80 410 - 110 2,15 0,38 0,21 35 25 15

Д800 с 25% золы 210 80 308 102 174 1,98 0,60 0,20 31 15 16

Д800 с 50% золы 210 80 205 205 246 1,78 0,85 0,19 25 15 17

Д800 с 100% золы 210 80 - 410 304 1,67 1,05 0,18 22 5 19

Таблица 3. Характеристики золопеиобетона автоклавного твердения.

Средняя плотность пенобетона Средние значения

ЕРН, Бк/кг Пыль, мг/куб.м

Д500 без золы 66 0

Д500 с 50% золы 96 0

Д600 без золы 71 0

Д600 с 50% золы 100 0

Д800 без золы 80 0

Д800 с 50% золы 107 0

Анализ таблицы 3 показывает, что по уровню содержания ЕРН золопенобетон относится к I классу строительства. Это позволяет применять полученный строительный материал без ограничений в промышленном, гражданском и дорожном строительстве.

На основании полученных данных разработаны технические условия ТУ № 5870-008-51556791-2005 «Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод» и технологический регламент производства золопеиобетона автоклавного твердения средней плотности 500, 600, 800 кг/куб.м. в количестве 7000 куб.м золопеиобетона в год по резательной технологии.

На основании регламента выпущено три опытные партии золопеиобетона (рисунок 2) с различным содержанием золы общим объёмом 1500 куб.м. Выпуск опытных партий золопеиобетона проводился в течение трёх месяцев на опытной производственной научной базе ПГУПСа по адресу: Предпортовая, 7. Полученный автоклавный золопенобетон использован при строительстве объектов промышленного назначения в качестве стенового материала (рисунок 3).

Рисунок 2. Опытные партии Рисунок 3. Использование

золопеиобетона. золопеиобетона при

строительстве здания промышленного назначения.

Уже отмечалось, что железнодорожный транспорт является источником шума, и проблема изоляции населённых пунктов от шума в настоящее время решается с помощью создания шумозащитных экранов, в том числе на основе металлов. Была высказана идея об использовании экранов из золопенобетона в качестве шумозащитных экранов. Звукоизолирующая способность звукозащитных свойств экранов из золопенобетона с разной плотностью и разной толщины рассчитана и представлена в таблице 4. Теоретический расчёт средней звукоизолирующей способности однородного шумозащитного экрана без воздушных промежутков от шума, уровень которого выражен в децибелах, определялся по формулам (2) для ограждений весом до 200 кг на 1 м2 и (3) для ограждений весом более 200 кг на 1 м2:

Яср= 13,5x^0+13, дБ (2)

И.ср = 23 х в - 9, дБ (3)

где Яср - средняя звукоизолирующая способность строительных конструкций, дБ; в - поверхностная масса конструкции, кг/м2

Таблица 4. Расчётные звукоизолирующие способности экранов из золопенобетона разной плотности.

плотность золопенобетона, кг/куб.м толщина экрана, мм вес ограждения, кг/кв.м средняя звукоизоляционная способность, дБ

500 100 50 36

250 125 41

400 200 44

600 100 60 37

250 150 42

400 240 46

800 100 80 39

250 200 44

400 320 49

Приведённый в данной главе материал показывает утилизацию золы от сжигания осадка сточных вод в последовательности:

Зола => производство золопенобетона => шумозащитные экраны

Экологическая полезность или качество новой технологии слагается, в итоге, из утилизации золы, нейтрализации её вредных свойств, и уменьшении шума в населённых пунктах.

В третьей главе представлены исследования отработанных деревянных шпал и технология их изоляции от окружающей среды.

Основными видами вторичных ресурсов при ремонте путей на железнодорожном транспорте являются отработанные деревянные шпалы (ОДШ), а также изношенные рельсы, детали крепления рельсов, щебень, песок и так далее. Так, каждый год по железным дорогам России ремонтируются сотни километров железных дорог, при этом заменяется огромное количество деревянных шпал, таблица 5.

Таблица 5. Замена деревянных шпал на железных дорогах России.

№ Наименование железной дороги Кол-во, тыс.шт/год

1. Алтайская 168

2. Восточно-Сибирская 30

3. Горьковская 40

4. Московская 46

5. Октябрьская 700

6. Свердловская 50

7. Северная гооо

8. Северо-Кавказская 8

В настоящее время вдоль любой железной дороги можно повсеместно наблюдать складирование отработанных деревянных шпал, рисунок 4, которые уже отслужили положенное им время и были заменены.

Рисунок 4. Складирование деревянных железнодорожных шпал после

их замены.

При применении отработанных деревянных шпал (старогодных) в качестве строительных материалов возможно вторичное загрязнение, так как химические вещества и соединения, которыми пропитаны шпалы, мигрируют, рассеиваются в воздухе, воде, почве, нанося дополнительные ущерб природе.

Например, сжигание, как метод утилизации, тоже является источником вторичного загрязнения окружающей среды, так как в выделяющихся дымовых газах поддерживается высокая концентрация токсичных веществ.

При производстве деревянных шпал на шпалопропиточном заводе долгое время применяли каменноугольное масло, которое приводит древесину в категорию трудновоспламеняемого и трудно возгораемого материала, увеличивает его долговечность. Каменноугольное масло для пропитки древесины - темно-коричневая жидкость со своеобразным запахом, представляющая собой сложную многокомпонентную смесь ароматических углеводородов. Вредное воздействие каменноугольного масла обусловлено действием токсичных компонентов, входящих в его состав.

Для оценки воздействия отработанных деревянных шпал на окружающую среду наиболее показательным является определение в водных вытяжках из них концентрации фенолов и нефтепродуктов.

В качестве наиболее эффективного метода для определения качественного анализа был выбран хроматографический метод анализа, для количественного - флюоресцентный метод.

Методика исследования водных вытяжек из отработанных деревянных шпал состояла в следующем: брали образцы от шпал, при этом оценивался: вес образцов, объём образцов, рассчитывалась площадь поверхности образцов. Образцы помещались в стеклянные цилиндры объёмом 1,0 л и заливались дистиллированной водой в количестве 500 мл.

В результате исследований водных вытяжек из отработанных деревянных шпал получились следующие результаты:

1. Хроматографический анализ (на качественный состав - рисунок 5) водных вытяжек из ОДШ в возрасте 7 суток показал наличие в них следующих фенольных соединений: 3-аминофенол; фенол; 4-нитрофенол; 3-нитрофенол; 2-нитрофенол; 4-хлорфенол; 3,5-диметолфенол; 2,4-диметолфенол; пентахлорфенол; 3,4-дихлорфенол.

2. Анализ водных вытяжек из ОДШ в возрасте 4 месяца и 1 год на нефтепродукты, представленный на рисунке 6 показал их содержание в концентрациях, многократно превышающих ПДК;

3. Анализ водных вытяжек из ОДШ в возрасте 6 месяцев и 1 год на общее содержание фенолов (фенольный индекс), представленный на рисунке 7 показал, что концентрация общих фенолов также превышает ПДК.

Phenols

Chromatographic Conditions:

Column: Mobil* phaa«:

eradiwit

How rate OMKIIor: Taftiparaturr hj. Volum«: Sample:

Puroapher RP-18 ». 5 pm. 125x4 mm HP Part No 7992SPE-564

A. AcetonitrHe /10 mM Sodlumacetae pH 6.6 SO/SO (v/v}

B. 10 mM Sodlumacetae pH 6.6

0-Wmm 10-16 min 16-26 min 26-36 min 36-40 nun I.OmIMn UV230nm Sfnbterrt 10 |]l

1.3- Amnopheno) 2. Phenol

3 «-Nitrophend

4 J-N»oph«ool 5- 24ttroph*rtal 6.4.CMoiphend

7. ^¿ObiMtiiylphtnol

• 2.4-OVnethytphenôl

• лыкмящит

10 3.4Ш*>ф||(п4

0-10* А 10-60 X А 60 % А 60-80% А 80%А

а.Гияш 277.« pgi ml 14.« pgr« 7,7pgll»l lepg/M 56.4 рд/ml 127.11« ml 199.» pgr ml 2Mugrml 12Лрдгм

Рисунок 5. Качественный состав водных вытяжек по фенолам

Рисунок 7. Общее содержание фенолов в водных вытяжках из шпал.

Результаты анализов водных вытяжек из отработанных деревянных шпал показали, что между выделением в воду фенолов и

нефтепродуктов из деревянных шпал и площадью поверхности образцов, контактируемой с водой, существует взаимосвязь. Средние концентрации загрязнений, выделяющихся с ОДШ в зависимости от площади поверхности приведены в таблице 6.

Таблица 6. Выделение общих фенолов (фенольный индекс) и нефтепродуктов в зависимости от площади поверхности.

Наименование Площадь поверхности, среднее, кв.м Выделение фенолов, среднее, мг/л в год ПДК* (фенольный индекс), мг/л Выделение нефтепродуктов, среднее, г/л в год ПДК* (нефтепродукты), мг/л

Образец 1 0,00645 0,49 0,25 0,036 0,05

Образец2 0,01245 0,81 0,25 0,075 0,05

ОбразецЗ 0,01845 1,29 0,25 0,107 0,05

Средн. 1 70 0,25 5,8 0,05

Шпала 2,455 172 0,25 14,24 0,05

* - ПДК для водохозяйственных объектов рыбохозяйственного назначения

Предложено два направления изоляции ОДШ - для получения бетона, содержащего шпалы как своего рода деревянную арматуру и создание бетонных могильников для шпал.

Для определения рационального содержания ОДШ в шпалобе-тоне, были проведены опыты на образцах 4x4x16 см с различным %-ым содержанием ОДШ в виде деревянной арматуры.

Определено, что применение тепловлажностной обработки при температурах 80-90°С и нормальном давлении в среде насыщенного пара неблагоприятно сказывается так как на поверхности шпал проступают замасленные пятна от ОДШ и чувствуется характерный запах каменноугольного масла.

Поэтому во всех испытываемых образцах твердение бетона осуществлялось в нормальных условиях при t=20±2°C и влажности 95%. В соответствии с ГОСТ 10180-90 затвердевшие образцы испытывали на прочность при изгибе и при сжатии в возрасте 28 суток.

Установлено, что добавление в бетон более 10% (по объёму) О ДТП является нецелесообразным, так как приводит к снижению прочности при сжатии.

Прочность на изгиб образцов-балочек, содержащих в качестве арматуры ОДШ, выше, чем контрольных. При этом образцы не ломались, а только появлялись трещины, причём сама арматура из 1 шпал оставалась целой.

1 Была определена толщина минимально допустимого слоя бе-

тона, изолирующего воздействие каменноугольного масла от окружающей среды, который должен быть не менее 0,8 см, чтобы полно-V ^ стью исключить наличие загрязняющих веществ в водных вытяжках.

Известно, что бетон в зависимости от плотности способен быть | г непроницаемым для водных растворов, в том числе и содержащих

у * загрязнения. Для оценки способности бетона удерживать в себе за-

грязнения были выбраны бетоны с традиционными и новыми добавками - 1) традиционный бетон, 2) бетон с добавкой суперпластификатора С-3, 3) бетон с добавкой жидкого стекла и 4) бетон с добавкой золя Н48Ю4+ К4|Ре(СЫ)6].

Способность бетона удерживать в себе загрязнения оценивалась по анализам водных вытяжек из образцов с содержанием ОДШ по сравнению с контрольными образцами.

Методика была аналогична описанной ранее: изготавливали образцы-бал очки размером 4x4x16 см, содержащие в своём составе ОДШ в количестве 10 объёмных процентов, при этом оценивался: вес и объём образцов; рассчитывалась площадь поверхности образцов.

Анализ водных вытяжек на нефтепродукты и общее содержание фенолов (фенольный индекс) проводился в аккредитованной лаборатории ФГУ «Центр сертификации и испытаний» через 3, 7, 21 день, 1, 4 и 6 месяцев и 1 год. Результаты экспериментов показали, I л что только в вытяжках из высокоплотного бетона фенолов и нефте-

1 продуктов нет, таблица 7.

Основой достижения повышенной плотности бетона является »1 * осуществление золь-гель процессов образования гидросиликатов в

бетоне:

Са(ОН)2 + БЮз-пНгО = СаО • 8Ю2 • (п+1)Н20 (4)

золь гель

Именно процесс (4) обеспечивает получение высокоплотпого бетона и отличает его от известных бетонов с традиционными добавками. Продукты реакции (4), имея наноразмеры 1...100 нм, кольмати-руют поры, создавая высокоплотную структуру камня, благодаря чему обеспечивается высокая водонепроницаемость, высокая прочность при изгибе, усиленная деревянной арматурой и высокая морозостойкость.

Таблица 7. Изолирующая способность бетонов различных составов.

Составы Концентрация в водных вытяжках нефтепродуктов (числ.) и фенольного индекса (знам.), мг/л пдк, мг/л

3 дня 7 дней 21 день 1 мес 4 мес б мес 1 год

1 н/о н/о еы о|® ©1 о" | * 0Д7 * 4 • 0,05 0,25

2 (С-3) н/о н/о н/о н/о 0.17 0,37 * * 0,05 0,25

3 (Ыа28Юз) н/о н/о н/о н/о 0,11 0,32 * • 0,05 0,25

4 (золь) н/о н/о н/о н/о н/о н/о н/о 0,05 0,25

Контр, (без ОДШ) н/о н/о н/о н/о н/о н/о н/о 0,05 0,25

ПРИМЕЧАНИЯ: числитель - концентрация нефтепродуктов,

знаменатель - концентрация общих фенолов; н/о - загрязнение не обнаружено; » - опыты не проводились

ПДК для водохозяйственных объектов рыбохозяйственного назначения

Предложено два направления изоляции ОДШ с использованием бетона повышенной плотности - при получении бетона, содержащего шпалы как своего рода деревянную арматуру и создание бетонированных могильников для шпал.

Анализ наиболее рационального продукта для обезвреживания ОДШ показал, что наиболее приемлемыми являются камни бетонные бортовые.

Этот выбор обусловлен наименьшим количеством распилов, выполненных шпалопилочной машиной. Полученные распилы предлагается в дальнейшем использовать как деревянную арматуру при изготовлении камней бетонных бортовых с применением высокоплотного бетона. Исходя из размеров шпал и размеров бетонных поребриков размеры распилов ОДШ составят, в среднем, 85x60x920 мм для шпал 1-го типа основной колеи. При таких размерах распилов изолирующий слой бетона составляет более 30 мм, что достаточно для изоляции ОДШ от окружающей среды.

Таким образом, на один километр дороги, учитывая, что бортовые камни идут по обе стороны дороги, расход шпал составит 74

штуки. Строительство дороги длиной 1000 км с применением в качестве бортовых бетонных камней шпалобетона позволит утилизировать ОДШ в количестве 74 тыс. шт., что составляет примерную годовую замену ОДШ с двух дорог - Восточно-Сибирской и Горьков-ской.

Принципиальная схема изготовления камней бетонных бортовых представлена на рисунке 8.

Рисунок 8. Принципиальная схема изготовления камней бетонных

бортовых.

Второе рассмотренное направление утилизации ОДШ - устройство могильников. Исходя из размеров шпал целесообразно использовать следующие размеры могильников: 6x6x3м и 12x12x3м.

Могильник представляет собой замкнутую квадратную ёмкость, выполненную из монолитного высокоплотного бетона, внутри которого помещены отработанные деревянные шпалы. Исходя из общей массы шпал, приходящуюся на площадь могильника, изолирующий слой целесообразно принять толщину днища и стенок могильника 300 мм.

Принципиальная схема изготовления могильника показана на рисунке 9. Основные параметры могильников представлены в таблице 8.

Рисунок 9. Принципиальная схема изготовления могильника.

Таблица 8. Основные параметры могильников для изоляции ОДШ.

Внутренние размеры могильников, м Толщина стен мо- , гильников, мм Рабочий объем могильника, куб.м Объём одной шпалы, куб.м Максимальное заполнение могильника шпалами, шт. Объём бетона на могильник, куб.м Материалоёмкость могильника, шт.шпал/куб.м. бетона Отторгаемая площадь под могильник, кв.м

6x6x3 300 108 0,124 871 23 38 40

12x12x3 300 432 0,124 3483 67 52 152

В четвёртой главе представлено описание методики комплексной оценки технологий, позволяющей оценивать экологические, технологические и эксплуатационные параметры, с разработанным алгоритмом расчёта индекса Р(2.

Общий алгоритм формирования индекса Р<3 объекта по нескольким свойствам показан на рисунке 10.

Алгоритм определения индекса РО каждого из рассматриваемых свойств определённого аспекта для каждого объекта (позиция 4 рисунка 10) показан на рисунке 11.

Рисунок 10. Общий алгоритм формирования индекса Р(2 объекта по нескольким свойствам.

Рисунок 11. Расчёт индекса РС2 по свойству (позиция 4 рисунка 10).

Полученный результат индекса Р<3 всегда находится в диапазоне от 0 до 1. При этом 1 соответствует случаю, когда значения всех свойств объекта совпадают с наилучшим, а 0 - значения каждого свойства является худшим из исследуемого диапазона.

Индекс РС2 учитывает не только интервалы по каждому свойству, но и важность того или другого свойства при рассмотрении конкретных задач, в зависимости от его значимости.

Был рассчитан индекс РС} для золы от сжигания осадка сточных вод, а также для золопенобетонов плотностью Д500, Д600, Д800 кг/куб.м. (рисунок 12, рисунок 13).

1. Выбор объектов исследования

ЗОЛА, пенобетон Д500, пенобетон Д600, пенобетон Д800.

2. Выбор аспектов сравнения объектов исследования. Определе-

ние значимости аспектов.

Аспект Экологический Технологический Эксплуатационный

Значимость, % 40 30 30

3. Выбор перечня свойств для каждого аспекта сравнения. Опре-_деление значимости свойств._

Свойства Значи- Свойства Тех- Значимость, Свойства Значи-

Экол.аспекта мость, % нол.аспекта % Экспл аспекта мость, %

Содержание ЕРН Теплопроводность 2

90 Прочность 13

Морозостойкость 15 Шум в населен- 100

Содержание золы 35 ных пунктах

пыль 10 звукоизоляционная способность 35

4. Определение индекса РО каждого свойства.

Св-ва Экол зола Д500 Д600 Д800 Свойства Технол ас- 1 даоо Д600 Д800 Св-ва Экспл зола Д500 Д600 Д800

аспекта пекта аспекта

Содер- Теплопроводность 0 1,ооо 0,962 0,740

жание 0,277 0,964 0,961 0,959 Прочность 0 0,356 0,500 0,842 Шуи в населенных пунктах

ЕРН Морозостойкость 0 0,213 0,524 0.860 0,244 0,868 0,876 0,891

пыль 0 1,000 1,000 1,000 Содержание золы 0 0,312 0,437 0,685

Звухоизол. способн. 0 0,936 0,944 0,956

5. Расчёт индекса РО для каждого аспекта сравнения объектов ис-

следования: РО,™*™ = 2 г„ойстм * РОсвойства

Экол. аспект зола Д500 Д600 Д800 Техн. аспект зола Д500 Д600 Д800 Экспл. аспект зола Д500 Д600 Д800

РО 0,249 0,968 0,965 0,963 0 0,535 0,646 0,828 РО 0,244 0,868 0,876 0,891

6. Расчёт индекса качества РО для каждого выбранного объекта

исследования: РОовмкт. = I гкмт х РО аспекта

зола Пенобетон Д500 Пенобетон Д600 Пенобетон Д800

0,173 0,808 0,843 0,901

7. Анализ индексов РО выбранных объектов исследования. Выводы о целесообразности внедрения новых технологий.

Рисунок 12. Формирования индекса РО по технологиям утилизации золы от сжигания осадка сточных вод.

□ д800 нд600 шд500

а зола

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,0 0,* 1

Рисунок 13. Значения индексов PQ золы от сжигания осадка сточных вод и разработанных технологий её утилизации.

Как видно из рисунка 13, значения индексов PQ для начальной позиции золы в отвале, а также при утилизации в золопенобетон со строительством шумозащитных экранов соответствуют 0,173; 0,808; 0,843 и 0,901, то есть наиболее целесообразно производить пенобетон средней плотностью 800 кг/куб.м.

Был рассчитан индекс PQ для отработанных деревянных шпал и технологий их утилизации - шпалобетон, малый могильник и большой могильник (рисунок 14, рисунок 15).

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

Рисунок 14. Значения индексов РО ОДШ и разработанных технологий их утилизации.

Расчёты качества предложенных технологий по показателю индекса Р<3 показали, что если индекс Р(} для исходной позиции -хранение шпал вдоль железнодорожного полотна соответствуют нулевому значению, то для технологии получения бетонного бортового камня он составляет 0,701, а для могильников - 0,851 и 0,786 соответственно. Из расчётов можно сделать вывод, что наиболее предпочтителен вариант утилизации ОДШ в малые могильники, где индекс РО наивысший - 0,851.

1. Выбор объектов исследования

ОДШ, шпалобегон, малый могильник, большой могильник

2. Выбор аспектов сравнения объектов исследования. Определе-

ние значимости аспектов.

Аспект экологический Технологический эксплуатационный

Значимость, % 40 20 40

3. Выбор перечня свойств для каждого аспекта сравнения. Определение значимости свойств.

Свойства Экологического аспекта Значимость, % Свойства Технологического аспекта Значимость, •/. Свойства Эксплуатационного аспекта Значимость, %

фенолы 50 Усадка 5 Содержание ШПАЛ 60

Прочность 30

Морозостойкость 35 Эксплуатация земель

нефтепродукты 50 Водонепроницаемость 30 40

4. Определение индекса Р<3 каждого свойства.

Свойства Алогического аспекта о 8 Мая ног. Боя. мог. Свойства Технологического аспекта ОДШ Ш/б Мал. мог Бол мог Свойства Эксплуатационного аспекта 3 § Ш/б Мал мог Бол мог

фенолы 0 1 1 Усадка 0 0,489 0,489 0,489 Содер- 0 0,0004 0,661 0,940

Прочность 0 0,540 0,642 0,642 шпал

нефтепродукты 0 1 1 1 Морозостойкость 0 0,883 0,885 0,885 Эксплуатация земель 0 1,000 0,900 0,080

Водонепроницаемость 0 I— .. 0,708 0,708 0,708

5. Расчёт индекса а Р(3 для каждого аспекта сравнения объектов

исследовании: РОаспекта = 2 ^свойства х РОсвойства

Экол щ Ш/б Мал Бол Техи ОДШ Ш/б Мал. Бол Экспл а Ш/б Мал Бол

6 мог мог о

РО 0 1 1 1 РО - 0,703 0,739 0,739 РО - 0,400 0,757 0,596

б. Расчёт индекса РО для каждого выбранного объекта исследовании: РОобъисга ~ 2 2аслекта X РОяспекта

ОДШ (исходное) шпалобегон малый могильник большой могильник

0,000 0,701 0,851 0,786

7. Анализ индексов Р<2 выбранных объектов исследования. Вы_воды о целесообразности внедрения новых технологий.

Рисунок 15. Формирования индекса РО по технологиям утилизации

ОДШ.

В пятой главе представлены расчёты предотвращённого экологического ущерба при замене природного сырья на отходы в технологической цепочке с получением экологически чистой продукции, экономии энергоносителей, высвобождение земель. Предотвращение ущерба окружающей среде достигается в размере 0,3 млн.руб. в год при утилизации 1150 т золы от сжигания осадка сточных вод и 2,2 млн.руб. в год при утилизации 7500 т ОДШ.

Общие выводы.

1) Предложена комплексная технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод, которая включает использование золы для строительного ячеистого материалов в виде блоков золопенобетона и последующее использование блоков для строительства шумозащит-ных экранов вдоль железных дорог; в результате утилизации в материал достигается снижение содержания естественных радионуклидов (ЕРН) до 100 Бк/кг, полностью устраняется пыление от значений 1,0 мг/куб.м. на границе санитарно-защитной зоны, показатели шума вдоль полотна дорог снижаются до 40 дБ. Физико-химической основой комплексной технологии является разбавление по содержанию золы и связывание кремнезема (составляющего пыли) в гидросиликаты при формировании материала в автоклавных условиях.

2) Показано, что при получении золопенобетонных блоков наиболее подходящей является автоклавная технология, в которой зола заменяет до 50% природного песка; полученные золопенобетонные блоки имеют следующие характеристики для средней плотности 0500, Б600, Б800 - прочность 15,20 и 25 МПа, морозостойкость - не менее 15 циклов, теплопроводность 0,10, 0,12 и 0,19 Вт/м-°С, звукоизолирующая способность (расчётная для экранов толщиной 250 мм) 41, 42 и 44 дБ соответственно. Выпущены три опытные партии блоков золопенобетона в количестве 1500 куб.м. Показано, что экологические показатели для пенобетонов Д500, Д600, Д800 составляют по ЕРН 96, 100 и 107 Бк/кг соответственно. Рассчитано, что при оборудовании 1 км дороги шумозащитными экранами из золопенобетона утилизируется 15 т золы в виде пеноблоков автоклавного твердения средней плотностью 800 кг/куб.м., толщиной 250 мм; при этом показатели шума снижаются до нормируемых в населённых пунктах. Предлагаемая технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод г. Санкт-Петербурга позволит утилизировать до 15000 тонн золы в год, при этом можно будет установить 1000 км шумозащит-ных экранов.

3) Выявлена взаимосвязь между выделением в воду фенолов и нефтепродуктов из старогодных деревянных шпал и площадью по-

верхности шпал, контактируемой с водой. Показано, что с 1 кв.м площади шпал выделяется 5,8 г/л нефтепродуктов и 70 мг/л общих фенолов; показано, что водные вытяжки отработанных деревянных шпал (ОДШ) содержат фенолы и нефтезагрязнения в количествах, превышающих нормы ПДК по фенольному индексу и по нефтезаг-рязнениям. Предложены технологии изолирования ОДШ от окружающей среды, которые основаны на применении высокоплотных бетонов. Показано, что использование высокоплотных бетонов возможно путем создания изделий, содержащих распилы шпал в виде арматуры или путем создания могильников; обнаружено, что водные вытяжки из ОДШ, консервированных в высокоплотном бетоне, не содержат фенолов и нефтепродуктов.

4) Показано, что ОДШ могут быть утилизированы по двум технологиям - получение бетонного бортового камня и в бетонных могильниках; в обоих случаях создаваемые новые объекты являются экологически безопасными для окружающей среды. Найдено, что для изоляции ОДШ от окружающей среды следует использовать высокоплотный бетон М800, содержащий золь-добавку. Предложенная технология утилизации в бетонные бортовые камни включает пиление шпал шестью распилами, использование распилов в бетонном теле в качестве арматуры и твердении изделий в нормальных условиях; полученный материал соответствует ГОСТ 6665-91 на бортовые камни. Рассчитано, что на 1 км автодороги утилизируется 74 тыс. ОДШ, что составляет примерную годовую замену ОДШ с двух дорог - Восточно-Сибирской и Горьковской. Также предложено утилизировать ОДШ в могильники, предложены размеры могильников - 6x6x3 и 12x12x3. Рассчитаны характеристики изолирующих слоев, достаточных для изоляции ОДШ от окружающей среды.

5) Разработана методика комплексной оценки новых технологий с расчётом индекса РС>. В основе методики лежит анализ достигаемого результата утилизации по экологическим параметрам и по свойствам создаваемого объекта (материала, экрана и т.д.). Показано, что индекс Р<3 может быть использован для анализа и выбора технологии.

6) Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий утилизации ОДШ и золы от сжигания осадка сточных вод. Рассчитан индекс Р(3 для данных технологий, анализ которого показал его наивысшее значение - 0,851 - при утилизации ОДШ в малые могильники; расчёт индекса Р<3 для производства золопенобетона различной плотности - Д500, Д600 и Д800 показал, что наиболее высокое значение индекса РС> - 0,901 - достигается при утилизации золы в золо-пенобетон средней плотности Д800.

7) Рассчитан предотвращённый ущерб окружающей среде, который достигается в размере 0,3 млн.руб. в год при утилизации золы от

сжигания осадка сточных вод и 2,2 млн.руб. в год при утилизации ОДШ.

8) Новизна предложенных решений защищена двумя патентами РФ № 2256632 «Автоклавный Золопенобетон» и № 2259332 «Шпа-лобетон», разработанными техническими условиями ТУ №_5870 -008 - 51556791 - 2005 «Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод» и разработанным технологическим регламентом.

9) Материалы диссертации используются в учебном процессе ПГУПСа в практикуме кафедры «Инженерная химия и естествознание» для специальности «Инженерная защита окружающей среды на железнодорожном транспорте», а также на факультете повышения квалификации на основе авторского учебного пособия «Новые технологии защиты окружающей среды на транспорте», ПГУПС, 2005г.

Основные вопросы диссертационной работы изложены в 25 публикациях:

1. Сватовская Л.Б., Русанова Е.В. и др. «Новые экозащитные технологии и их оценка. Индекс PQ», СПб: ПГУПС, 2005г. - 75с.

2. Русанова Е.В. «Физико-химические исследования автоклавного золопенобетона» Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 5. СПб: ПГУПС - 2005 год.

3. Русанова Е.В. «Хроматографические методы определения концентрации фенолов в воде.» Российская научно-техническая конференция с международным участием: «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте», Красноярск, 2005г.

4. Русанова Е.В. «Создание золопенобетона автоклавного твердения на основе золы от сжигания осадка сточных вод и использование его в качестве шумозащитных экранов» - Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2005. - Вып.1. -212с., с. 172-177.

5. Русанова Е.В. «Снижение радиоактивности при производстве строительных материалов.» / Новые исследования в материаловедении и экологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 4. СПб: ПГУПС - 2004 год.

6. Русанова Е.В. «Утилизация отходов техногенной природы» / «Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления: Материалы докладов Международной научно-технической конференции», Мн.: БГТУ, 2004г., с.126-129.

7. Русанова Е.В. «О возможности утилизации отработанных деревянных шпал» / «Шаг в будущее (Неделя Науки-2004)», Материалы научно-технической конференции под ред. В.В. Сапожни-кова, СПб: ПГУПС - 2004 год.

8. Русанова Е.В. «О переработке нефтешламов» / «Новые исследования в материаловедении и экологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 2. СПб: ПГУПС - 2004 год, с. 23-26

9. Русанова Е.В. «Применение золопенобетона в качестве шумоза-щитных экранов на железных дорогах России» / «Новые исследования в материаловедении и экологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 3. СПб: ПГУПС - 2003 год, с. 107-108

Ю.Русанова Е.В. «Утилизация осадка сточных вод г. Санкт-п Петербурга», Международный конгресс «ВейстТэк-2003», Россия,

* Москва, 2003 г.

11.Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Золопенобетон и его применение на транспорте» - «Наука и техника транспорта», 2005г., №2 с.36-39

12.Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Новые технологии утилизации отработанных деревянных шпал» - «Наука и техника транспорта», 2005г., №3 с.16-18

13.Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Новый строительный материал из осадка сточных вод» - «Экология и промышленность России», 2005г., №10, с.20-21

Н.Русанова Е.В., Сидорова Е.В., Чепель В.В. «Определение концентрации фенолов в водных вытяжках из шпал» / «Шаг в будущее (Неделя Науки-2005)», Материалы научно-технической конференции под ред. В .В. Сапожникова, СПб: ПГУПС - 2005 г. С.105-107

15.Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. и др. «Высокоплотные бетоны для консервации токсичных веществ» Сборник науч, ных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 5. СПб: ПГУПС -

2005 год.

16.Русанова Е.В., Макарова Е.И., Бенза Е.В. и др. «Влияние отходов на окружающую среду», «Окружающая среда и здоровье»: Сбор* ник материалов И Всероссийской научно-практической конференции - Пенза: РИО ПГСХА, 2005г.

17.Русанова Е.В., Крюкова Е.В., Бухарина Д.Н. и др. «Новые технологии утилизации некоторых промышленных отходов» - XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005г. - 380с.

C.234-237

18.Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Некоторые свойства бетона, содержащего отработанные деревянные шпалы» Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 4. СПб: ПГУПС - 2004 год.

19.L.B.Svatovskaya, N.I.Yakimova, O.Y.Trunskaya, E.A.Dziraeva,

D.V.Gerchin, E.I.Makarova, E.V.Rusanova, N.B.Kryiova "New com-

plex ecotechnology for oil-demolished waste", Sustainable Waste Management and Recycling: Construction Demolition Waste, Kingston University, 2004,403c.

20.Л.Б. Сватовская, В.Я. Соловьева, T.C. Титова, В.А. Чернаков, A.B. Хитров, И.В. Степанова, П.А. Паутов, Е.В. Русанова, А-Х Махмуд «Ресурсо- и энергосберегающие технологии получения материалов строительного назначения» / Сборник трудов Ш Всероссийской научно-практической конференции «Экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства», Пенза, 2003 г., с. 36-39

21.Л.Б. Савтовская, М.Н. Латутова, Е.В. Русанова и др. «Новые технологии утилизации отходов»: Учебно-методическое пособие -СПб.: ПГУПС, 2005г.-53с.

22.Технологический регламент производства бетона ячеистого (пенобетона) на основе золы автоклавного твердения по резательной технологии, ПГУПС, 2003 год.

23.ТУ № 5870-008-51556791-2005 Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод.

24.Патент РФ № 2256632 «Автоклавный Золопенобетон»

25.Патент РФ № 2259332 «Шпалобетон»

Подписано к печати 18.11,2005г. Печ. л. 1,75 Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 V^. Тираж 100. Заказ а*3.

CP ПГУПС. 190031, С-Петербург, Московский пр., 9. 28

№23 5 05

РНБ Русский фонд

2006-4 23366

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Русанова, Екатерина Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Технологии утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта и их комплексная оценка"

ч технологий.10

1.2 Анализ антропогенного воздействия объектов промышленности и железнодорожного транспорта на окружающую среду.13

1.3 Постановка, цели, задачи и объекты работы.14

1.3.1 Проблема утилизации зол.14

1.3.2 Проблема утилизации отработанных деревянных шпал.18

1.4 Методики исследования.23

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИЯ ЗОЛЫ ОТ СЖИГАНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД.25

2.1 Исследование золы от сжигания осадка сточных вод.25

2.2 Выбор технологии производства автоклавного пенобетона с использованием золы от сжигания осадка сточных вод.30

2.3 Обоснование использования золопенобетона в качестве шумозащитных экранов.39

2.4 Выводы по главе.42

ГЛАВА 3. ИЗОЛИРОВАНИЕ ОТРАБОТАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ШПАЛ ОТ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.44

3.1 Анализ состояния вопроса отработанных деревянных шпал (ОДШ).44

3.2 Выбор технологии, изолирующей отработанные деревянные шпалы от окружающей среды.55

3.2.1 Исследование физико-механических характеристик бетона с различным содержанием ОДШ.56

3.2.2 Исследование изолирующей способности бетона с традиционными и новыми добавками.60

3.3 Технологические схемы изолирования шпал от окружающей среды.65

3.3.1 Технологическая схема изготовления шпалобетона.66

3.3.2 Технологическая схема изготовления могильника.70

3.4 Выводы по главе.72

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ НОВЫХ ЭКОЗАЩИТНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. ИНДЕКС PQ.74

4.1 Общий алгоритм формирования индекса PQ объекта по нескольким свойствам.77

4.2 Индекс PQ технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод.84

4.3 Индекс PQ для технологий изолирования отработанных деревянных шпал (ОДШ) от окружающей среды.107

4.4 Выводы по главе.122

ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДОТВРАЩЁННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА.124

5.1 Определение величины предотвращённого экологического ущерба для технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод.127

5.2 Определение величины предотвращённого экологического ущерба для технологии утилизации ОДШ.128

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.129

ЛИТЕРАТУРА.133

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Расчёт рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере. 145

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Технологический регламент производства бетона ячеистого (автоклавного) на основе золы от сжигания осадка сточных вод средней плотностью 500, 600 и 800 кг/куб.м. 168

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Технические условия на золопенобетона на основе золы от сжигания осадка сточных вод. 198

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Акты на выпуск опытных партий золопенобетона на основе золы от сжигания осадка сточных вод. 207

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Патент РФ на золопенобетон на основе золы от сжигания осадка сточных вод. 208

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Акт на строительство здания промышленного назначения из золопенобетона на основе золы от сжигания осадка сточных вод. 210

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Патент РФ на шпалобетон. 211

ПРИЛОЖЕНИЕ 8 Акты на выпуск опытных партий шпалобетона. 213 w

ВВЕДЕНИЕ

В условиях обострившейся экологической ситуации в России крайне необходим ресурсосберегающий и экологически обоснованный подход к организации промышленного производства и транспорта.

Так, например, на сегодня существует некоторые типы отходов, в том числе и на транспорте, предложений по утилизации которых на данный момент недостаточно, например, отработанные деревянные шпалы. С другой стороны, существующие методы оценки технологий не дают комплексного представления о предложенных технологиях и затрагивают или только экологический аспект, или только технологический аспект, что не является на сегодня достаточным. Поэтому, наряду с разработкой новых экозащитных технологий, необходима комплексная оценка, которая включала бы как экологические, так и другие аспекты, и которая, в итоге, давала бы представление о качестве технологии, имея наряду с технологическим аспектом и её прогрессивность.

Работа выполнена в соответствии с экологической программой на железнодорожном транспорте на период 2001 - 2005 года.

Цель работы состояла в разработке технологий утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта (отработанных деревянных шпал и золы от сжигания осадка сточных вод) и методики их комплексной оценки.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие основные задачи исследования: разработать технологии утилизации отработанных деревянных шпал; разработать технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод; разработать методику, позволяющую комплексно оценивать новые технологии защиты окружающей среды; апробировать предложенную методику на примере разработанных технологий.

Научная новизна

1. Предложена комплексная технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод, которая включает использование золы при производстве строительных ячеистых материалов в виде блоков золопенобетона и использование блоков для строительства шумозащитных экранов вдоль дорожных магистралей.

2. Предложены технологии изолирования отработанных деревянных шпал от окружающей среды, которые основаны на применении высокоплотных бетонов.

3. Выявлена взаимосвязь между выделением в воду фенолов и нефтепродуктов из отработанных деревянных шпал и площадью поверхности шпал, контактируемой с водой.

4. Разработана методика комплексной оценки новых технологий с расчётом индекса PQ. Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий.

Практическая ценность

2. Показано, что при получении золопенобетонных блоков наиболее подходящей является автоклавная технология, в которой зола заменяет до 50% природного песка; полученные золопенобетонные блоки средней плотностью D500, D600, D800 имеют характеристики, соответствующие ГОСТ. Рассчитано, что при оборудовании 1 км дороги шумозащитными экранами из золопенобетона утилизируется 15 т золы при изготовлении пеноблоков автоклавного твердения средней плотностью 800 кг/куб.м., толщиной 250 мм; при этом показатели шума снижаются до нормируемых в населённых пунктах. Предлагаемая технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод г. Санкт-Петербурга позволит утилизировать до 15000 тонн золы в год, при этом можно будет установить 1000 км шумозащитных экранов.

3. Показано, что ОДШ могут быть утилизированы по двум технологиям - получение бетонного бортового камня и в бетонных могильниках; в обоих случаях создаваемые новые объекты являются экологически безопасными для окружающей среды. Найдено, что для изоляции О ДТП от окружающей среды следует использовать высокоплотный бетон М800, содержащий золь-добавку. Предложенная технология утилизации в бетонные бортовые камни, полученный материал соответствует ГОСТ 6665-91 на бортовые камни. Рассчитано, что на 1 км автодороги утилизируется 74 тыс. ОДШ. Предложено утилизировать ОДТТТ в могильники, также предложены размеры могильников - 6x6x3 и 12x12x3. Рассчитаны характеристики изолирующих слоев, достаточных для изоляции ОДШ от окружающей среды.

4. Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий с расчётом индекса PQ, который может быть использован для анализа и выбора технологии. Разработанная методика апробирована на примере разработанных технологий.

5. Новизна предложенных решений защищена двумя патентами РФ № 2256632 «Автоклавный Золопенобетон» и № 2259332 «Шпалобетон», разработанными техническими условиями ТУ №5870 - 008 - 51556791 - 2005 «Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод» и разработанным технологическим регламентом.

На защиту выносятся:

1. Комплексные технологии утилизации золы от сжигания осадка сточных вод;

2. Комплексные технологии утилизации отработанных деревянных шпал;

3. Разработанная методика комплексной оценки новых технологий и оценка предложенных технологий по ней.

4. Опытно-промышленное внедрение разработанных технологий.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Русанова, Екатерина Владимировна

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1) Предложена комплексная технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод, которая включает использование золы для строительного ячеистого материалов в виде блоков золопенобетона и последующее использование блоков для строительства шумозащитных экранов вдоль дорог; в результате утилизации в материал достигается снижение содержания естественных радионуклидов (ЕРН) до 100 Бк/кг, полностью устраняется пыление от значений 1,0 мг/куб.м. на границе санитарно-защитной зоны, снижаются показатели шума вдоль полотна дорог. Физико-химической основой комплексной технологии является разбавление по содержанию золы и связывание кремнезема (составляющего пыли) в гидросиликаты при формировании материала в автоклавных условиях.

2) Показано, что при получении золопенобетонных блоков наиболее подходящей является автоклавная технология, в которой зола заменяет до 50% природного песка; полученные золопенобетонные блоки имеют следующие характеристики для средней плотности D500, D600, D800 - прочность 15, 20 и 25 МПа, морозостойкость - не менее 15 циклов, теплопроводность 0,10, 0,12 и 0,19 Вт/м-°С, звукоизолирующая способность (расчётная для экранов толщиной 250 мм) 41, 42 и 44 дБ соответственно. Выпущены три опытные партии блоков золопенобетона в количестве 1500 куб.м. Показано, что экологические показатели для пенобетонов Д500, Д600, Д800 составляют по ЕРН 96, 100 и 107 Бк/кг соответственно. Рассчитано, что при оборудовании 1 км дороги шумозащитными экранами из золопенобетона утилизируется 15 т золы в виде пеноблоков автоклавного твердения средней плотностью 800 кг/куб.м., толщиной 250 мм; при этом показатели шума в населённых пунктах снижаются до нормируемых. Предлагаемая технология утилизации золы от сжигания осадка сточных вод г. Санкт-Петербурга позволит утилизировать до 15000 тонн золы в год, при этом можно будет установить 1000 км шумозащитных экранов.

3) Выявлена взаимосвязь между выделением в воду фенолов и нефтепродуктов из отработанных деревянных шпал и площадью поверхности шпал, контактируемой с водой. Показано, что с 1 кв.м площади шпал выделяется 5,8 г/л нефтепродуктов и 70 мг/л общих фенолов; показано, что водные вытяжки отработанных деревянных шпал (ОДШ) содержат фенолы и нефтезагрязнения в количествах, превышающих нормы ПДК по фенольному индексу и по нефтезагрязнениям. Предложены технологии изолирования ОДШ от окружающей среды, которые основаны на применении высокоплотных бетонов. Показано, что использование высокоплотных бетонов возможно путем создания изделий, содержащих распилы шпал в виде арматуры или путем создания могильников; обнаружено, что водные вытяжки из ОДШ, консервированных в высокоплотном бетоне, не содержат фенолов и нефтепродуктов.

4) Показано, что ОДШ могут быть утилизированы по двум технологиям - получение бетонного бортового камня и в бетонных могильниках; в обоих случаях создаваемые новые объекты являются экологически безопасными для окружающей среды. Найдено, что для изоляции ОДШ от окружающей среды следует использовать высокоплотный бетон М800, содержащий золь-добавку. Предложенная технология утилизации в бетонные бортовые камни включает пиление шпал шестью распилами, использование распилов в бетонном теле в качестве арматуры и твердении изделий в нормальных условиях; полученный материал соответствует ГОСТ 6665-91 на бортовые камни. Рассчитано, что на 1 км автодороги утилизируется 74 тыс. ОДШ, что составляет примерную годовую замену ОДШ с двух дорог - ВосточноСибирской и Горьковской. Также предложено утилизировать ОДШ в могильники, предложены размеры могильников - 6x6x3 и 12x12x3. Рассчитаны характеристики изолирующих слоёв, достаточных для изоляции ОДШ от окружающей среды.

5) Разработана методика комплексной оценки новых технологий с расчётом индекса PQ. В основе методики лежит анализ достигаемого результата утилизации по экологическим параметрам и по свойствам создаваемого объекта (материала, экрана и т.д.). Показано, что индекс PQ может быть использован для анализа и выбора технологии.

6) Предложенная методика апробирована на примере разработанных технологий утилизации золы от сжигания осадка сточных вод и ОДШ. Составлен алгоритм методики комплексной оценки технологий утилизации ОДШ и золы от сжигания осадка сточных вод. Рассчитан индекс PQ для данных технологий, анализ которого показал его наивысшее значение - 0,851 - при утилизации ОДШ в малые могильники; расчёт индекса PQ для производства золопенобетона различной плотности - Д500, Д600 и Д800 показал, что наиболее высокое значение индекса PQ - 0,901 -достигается при утилизации золы в золопенобетон средней плотности Д800.

7) Рассчитан предотвращённый ущерб окружающей среде, который достигается в размере 0,3 млн.руб. в год при утилизации золы от сжигания осадка сточных вод и 2,2 млн.руб. в год при утилизации ОДШ.

8) Новизна предложенных решений защищена двумя патентами РФ № 2256632 «Автоклавный Золопенобетон» и № 2259332 «Шпалобетон», разработанными техническими условиями ТУ №5870 - 008 - 51556791 - 2005 «Бетон ячеистый (автоклавный) на основе золы от сжигания осадка сточных вод» и разработанным технологическим регламентом.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Русанова, Екатерина Владимировна, Санкт-Петербург

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

2. Государственный доклад о состоянии окружающей среды Российской Федерации, М: 2004 г. 465 с.

3. Н.Н. Маслов, Ю.И. Коробов Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. М: Транспорт, 1996г., 238с.

4. Галицкая И.В. Утилизация и захоронение отходов. Экологические проблемы обращения и утилизации бытовых и промышленных отходов. 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. -СПбгНИИХимии СПбГУ, 2000 г. 151с.

6. Земельный Кодекс Российской Федерации от 28.09.2001 г.10 «Об охране атмосферного воздуха»: Закон Российской Федерации №96-ФЗ от 04.05.1999 г.

7. Водный Кодекс Российской Федерации от 18.05.1995 г.12 «Об особоохраняемых природных территориях»: Закон Российской Федерации №33-Ф3 от 14.03.1995 г.13 «О животном мире»: Закон Российской Федерации №52-ФЗ от 24.04.1995г.

8. Кафаров В.В. Принципы создания безотходных химических производств. М: Наука, 1982 г.

9. Русанова Е.В., Крюкова Е.В., Бухарина Д.Н. и др. «Новые технологии утилизации некоторых промышленных отходов» XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005г. - 380с. С.234-237

10. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов М:Стройиздат, 1990 г. - 352 с.

11. Экологическое законодательство РФ: Сб. законодательных актов в 2т СПб: Управление по охране окружающей среды Администрации Санкт-Петербурга, 2002г.

12. Наркевич И.П., Печковский В.В. Утилизация и ликвидация отходов в технологии неорганических веществ. -М: Химия, 1984 г. 352с.

13. Быков Д.Е. Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов. Дисс.д.т.н., Самара, 2004г.

14. Инструментальные методы химического анализа: пер.с англ. М: Мир, 1989 г. - 608с.

15. Бялковская B.C. программно-целевые методы в развитии промышленности: Региональный аспект М: Экономика, 1983 г. - 216с.

16. Пашков Е.В. Системы управления качеством окружающей среды. Руководство по созданию и методам обеспечения функционирования. Проект Российского государственного стандарта// Стандарты и качество, №4,1997 г. С.2-23

17. Коровки И.А., Пашков Е.В., Подлена С.А. Системы экологического управления на основе стандартов ИСО 14000 как фактор устойчивого развития// Стандарты и качество, №6, 1997 г. С. 12-18

18. Закгейм А.Ю. «Введение в моделирование химико-технологических процессов» 2-е изд. - М: Химия, 1982 г. - 288с.

19. Борисов Ю.А. Математические модели размещения предприятий санитарной очистки больших городов ГОСИНТИ, 1986 г., вып.22

20. В.К. Донченко, В.М. Питулько, В.В.Растоскуев и др. Экологическая экспертиза М: Издательский центр «Академия», 2004 г. - 480 с.

21. Опекунов А.Ю. Экологическое нормирование СПб: ВНИИОкеангеология, 2001г. - 216с.

22. Букс П.Н., Фомин С.А. Экологическая экспертиза и ОВОС, М: изд-во МНЭПУ, 1999г. - 128с.

23. Черп О.М., Хотулева М.В., Виниченко В.Н., Гусева Т.В.,. Дайман С.Ю Экологическая оценка и экологическая экспертиза М: Социально-экологический союз, 2001 г. - 312с.

24. Оников В.В., Пименов А.Н. «Методические подходы к оценке перспективности технологических процессов и производств» НИЦЭБ РАН.-СПб, 1997г.

25. Киселева JI.B. Экология железнодорожного транспорта. М: МИИТ, 1999г.-165 с.

26. Русанова Е.В., Макарова Е.И., Бенза Е.В. и др. «Влияние отходов на окружающую среду», «Окружающая среда и здоровье»: Сборник материалов II Всероссийской научно-практической конференции -Пенза: РИО ПГСХА, 2005г.

27. Соловьева В.Я., Степанова И.В. «Утилизация отходов объектов железнодорожного транспорта». // Сборник научных статей «Новые исследования в материаловедении и экологии», вып.1, СПб: ПГУПС, 2001г.-48 с.

28. Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. М: Транспорт, 1996г., 238 с.

29. Петров К.М. «Геоэкология» СПб: изд-во СПб Университета, 2004г. - 274с.

30. Махамбетова У.К., Солтанбеков Т.К., Естемесов З.А. «Современные пенобетоны» СПб: ПГУПС, 1997г.

31. Куатбаев К.К. «Силикатные бетоны из побочных продуктов промышленности» М: Стройиздат, 1981 г., 248 с.

32. Боженов П.И., Кавалерова В.И., Сальникова B.C.,. Суворова Г.Ф, Холопова Л.И. «Цементы автоклавного твердения и изделия на их основе», Л: Госстройиздат, Ленингр. отд-ние, 1963 г.

33. Дворкин Л.И., Пашков И.А. Строительные материалы из отходов промышленности. Киев: Высшая школа, 1989 г. 208с.

34. Миронов С.А., Кривицкий М.Л., Малинина Л.А., Малинский Е.Н. Бетоны автоклавного твердения М: НИИЖБ, 1968г. 279с.

35. Волженский А.В., Виноградов Б.Н., Иванов И.А. Применение зол и топливных шлаков в производстве строительных материалов М: Стройиздат, 1984г. 255с.

36. Волженский А.В., Гладких К.В., Юдина A.M. Безобжиговые искусственные заполнители из лёгких бетонов. «Строительные материалы», 1979г., №7

37. Волженский А.В., Буров Ю.С., Виноградов Б.Н. Бетоны и изделия из шлаковых и зольных материалов М: Стройиздат, 1969г. 226с.

38. Варфоломеев В.В., Колодий Л.П. Устройство пути и станций: Учеб. Для техникумов ж-д транспорта. М: Транспорт, 1992 г. 303с.

39. Н.Н.Жукова, В.И. Сапрыгин, В.А. Финоченко, Т.А. Финоченко «Технологии утилизации деревянных шпал», Железнодорожный транспорт, №3, 2004г. С. 132-133.

40. Леонович А.А. «ДСП: Технологии. Новое в исследованиях и разработках древесностружечных плит» Журнал «Мебельщик» №2, 2002г. hppt://www.portal-mebel.ru/pressmebel024.htm

41. ТУ 0258-007-3381815-99 «Антисептик ЖТК для пропитки деревянных железнодорожных шпал»

42. ТУ 0258-126-00148636-2002. «Антисептик ЖТК-3 для пропитки деревянных железнодорожных шпал»

43. Заключение № 11-13/1208 от 20.10.2003 г. Онкологического научного центра АМН России.52 «Новости железнодорожного транспорта» Август, 2002г. http://www.logistic.rU/news/2002/8/26/15/1945.html

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

45. Методы атомно-адсорбционной спектрофотометрии. Унифицированные методы исследования качества воды. СЭВ, часть 1, 1987 г.-127с.

46. Толкачёв С.С. Таблицы межплоскостных расстояний. JI: ЛГУ, 1955г.- 145с.

47. Инструментальные методы химического анализа: Пер. с англ. М: Мир, 1989г. - 608с.

48. Высокоэффективная жидкостная хроматография: пер. с англ. / под ред. Хайвера М: Мир, 1993 г. - 288с.

49. Хи В., Vermeulen N.P. Chromatographia, 1986г.

50. ГОСТ 310.4-81 «Цементы. Методы определения прочности при изгибе и сжатии»

51. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. (Справочное руководство), М: изд-во Наука, 1971г. 192 с.

52. Русанова Е.В. «Утилизация осадка сточных вод г. Санкт-Петербурга», Международный конгресс «ВейстТэк-2003», Россия, Москва, 2003г

53. СанПиН 2.1.7.722-98 Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твёрдых отходов. М, 1998г.

54. СанПиН 2.1.6.983-00 Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест. М, 2000г.

55. СанПиН 2.1.5.1059-01 Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнений. М, 2001г.

56. Технологический регламент завода сжигания осадка сточных вод Центральная станция аэрации, ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», филиал Левобережный Водоканал.

57. Русанова Е.В. «Утилизация отходов техногенной природы» / «Новые технологии рециклинга отходов производства и потребления: Материалы докладов Международной научно-технической конференции», Мн.: БГТУ, 2004г., с. 126-129.

58. Белячков Ю.А., Гращенко С.М., Кормановская Т.А., Лисаченко Э.П., Матвеева И.Г. «Природные радионуклиды в золе от сжигания осадка городских сточных вод», Экологическая Химия №9(4), 2000г.

59. Платонов А.П. «Радиоактивность и токсичность строительных материалов. Экологическая сертификация» СПб: СПбГАСУ, 1998г.

60. Радиация. Дозы, эффекты, риск: пер. с англ. М: Мир, Р15, 1988г. -79с.

61. Сборник методик по расчёту выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1986 г.-184 с.

62. Методическое пособие по расчёту выбросов от неорганизованных источников в промышленности строительных материалов, Новороссийск, 1985 г. 32 с.

63. Методика расчёта концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий, ОНД-86. Л: Гидрометеоиздат, 1987г. 92с.

64. Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Новый строительный материал из осадка сточных вод» «Экология и промышленность России», 2005г., №10

65. П.И. Боженов «Технология автоклавных материалов», Л: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1978г., 368 с.

66. Русанова Е.В. «Физико-химические исследования автоклавного золопенобетона» Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 5. СПб: ПГУПС 2005 год.

67. Справочник по строительным материалам и изделиям, Киев: Будивельник, 1966г. 800 с.

68. Русанова Е.В. «Снижение радиоактивности при производстве строительных материалов»/Новые исследования в материаловедении иэкологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 4. СПб: ПГУПС 2004 год.

69. Киселёв И.П., Титова Т.С. Экологические аспекты высокоскоростного железнодорожного транспорта. СПб.:ПГУПС, 2005г. - 50с.

70. Свинцов Е.С., Суворовцев О.Б., Конюхов А.П., Тишкина М.В. Экологическая чистота и качество проектных решений. С-Пт, 1999г., 88с.

71. СН 2.2.4/2.1.8.562-96 Санитарные нормы. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. М: 1997г., 19с.

72. Фридман К.Б., Фридман Р.К. «Защита от шума в городе: пути решения проблемы» / Экология транспорта: передовой опыт России и стран Европейского союза. Труды II Всероссийского научно-практического семинара с международным участием, СПб, 2004г.

73. Русанова Е.В. «Применение золопенобетона в качестве шумозащитных экранов на железных дорогах России» / «Новые исследования в материаловедении и экологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 3. СПб: ПГУПС 2003 год, с.107-108.

74. Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Золопенобетон и его применение на транспорте» «Наука и техника транспорта», 2005г., №2 с.36-39

75. Бобин Е.В. Борьба с шумом и вибрацией на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1973г., 304с.88 http://www.rzhd.ru

76. ГОСТ 20022.5-75 «Способы пропитки древесины»

77. ГОСТ 78-89 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи»

78. ГОСТ 2770-74 «Масло каменноугольное для пропитки древесины»

79. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы. СПб: АНО НПО «Профессионал», 2004г. - 1142с.

80. Русанова Е.В. «Хроматографические методы определения концентрации фенолов в воде.» Российская научно-техническая конференция с международным участием: «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте», Красноярск, 2005г.

81. Русанова Е.В., Сидорова Е.В., Чепель В.В. «Определение концентрации фенолов в водных вытяжках из шпал» / «Шаг в будущее (Неделя Науки-2005)», Материалы научно-технической конференции под ред. В.В. Сапожникова, СПб: ПГУПС 2005 г. С. 105-107

82. ГОСТ 2609-84 Нефтепродукты, термины и определения96 http://www.eurolab.ru/metod-05.htm97 http://www.v3 .udsu.ru/res/vuuchem-15673-1 .pdf98 http://www.lan.krasu.ru/science/public/seraphim/fps.htm/

83. Беспамятное Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л:Химия, 1985г. - 528с.

84. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод», Москва, 2000г.

85. ТУ 6-36-0204229-625 Суперпластификатор С-3.

86. Степанова И.В. «Разработка и применение новых зольсодержащих добавок для повышения качества бетонов разной плотности», дисс. . к.т.н., СПб., ПГУПС, 2004г.

87. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия»

88. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»

89. Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. «Некоторые свойства бетона, содержащего отработанные деревянные шпалы» Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 4. СПб: ПГУПС -2004 год.

90. ГОСТ 12730.0-78 «Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости.»

91. ГОСТ 10060-95 «Бетоны. Методы определения морозостойкости.»

92. ГОСТ 10180-90 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам»

93. Сватовская Л.Б., Титова Т.С., Русанова Е.В. и др. «Высокоплотные бетоны для консервации токсичных веществ» Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 5. СПб: ПГУПС 2005 год.

94. Гаврилов Г.Н., Соловьёва В.Я., Ромащенко Н.М., Степанова И.В. // «Создание бетонов с улучшенными эксплуатационными характеристиками при использовании добавок нового типа», Научно-технический сборник, вып.6, ВТУ Спецстроя, Балашиха, 2003г.

95. Русанова Е.В. «О возможности утилизации деревянных шпал» / «Новые исследования в материаловедении и экологии», Сборник научных статей под ред. проф. Сватовской Л.Б. Вып. 4. СПб: ПГУПС -2004 год.

96. ГОСТ 6665-91 «Камни бетонные и железобетонные бортовые»

97. ГОСТ 78-89 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи»

98. Сватовская Л.Б., Русанова Е.В. и др. Новые экозащитные технологии и их оценка. Индекс PQ. СПБ.: ПГУПС, 2005г. - 75с.

99. А.Ф. Порядкин, А.Д. Хованский «Оценка регулирования качества окружающей природной среды.» Учебное пособие инженера-эколога. -М.: НУМЦ Минприроды России, Издательский Дом «Прибой», 1996г. -350с.

100. Приказ Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды № 816 от 30.12.1999г. «Об организации контроля за внедрением и реализацией обобщающих эколого-экономических показателей»

101. Степановский А.С. «Прикладная экология: охрана окружающей среды» М:ЮНИТИ-ДАНА, 2003 г., 751с.

102. Базовые нормативы платы за выбросы, сборы и размещение отходов. Коэффициенты, учитывающие экологические факторы. / Утв. 27.11.1992г. Минприроды России по согласованию с Минэкономики РФ и Минфинансов РФ.

Информация о работе

Русанова, Екатерина Владимировна
кандидата технических наук
Санкт-Петербург, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Технологии утилизации некоторых отходов промышленности и транспорта и их комплексная оценка - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы