Введение к работе
Актуальность проблемы. Кожевенные заводы являются одними из самых крупных потребителей воды среди предприятий легкой промышленности. Сточные воды кожевенных заводов относятся к высококонцентрированным и содержат различные по характеру загрязнители. В процессе очистки сточных вод кожевенных предприятий образуются значительные объемы осадков, которые характеризуются высокими концентрациями минеральных и органических загрязнений, солей тяжелых металлов, патогенных микроорганизмов, гнилостных бактерий. Доля осадков сточных вод кожевенных предприятий составляет 7% от объема обрабатываемого стока.
Проблему обработки и утилизации осадков в настоящее время следует рассматривать не только с экологической точки зрения, но и с позиции рационального использования вторичных ресурсов, к категории которых можно отнести и большую часть осадков сточных вод кожевенных предприятий. Решение вопросов экологической безопасности осадков при их подготовке к промышленному использованию позволяет восполнить недостаток природного сырья. Кроме того, предупреждаются потери больших площадей земель, в том числе ценных для сельскохозяйственного производства, которые занимаются отвалами отходов. Это позволяет избежать затрат на создание складов и хранилищ отвалов, улучшает технико-экономические показатели работы отраслей промышленности, а также уменьшает степень загрязнения окружающей среды вредными веществами, нарушающими экологическое равновесие.
Интенсификация технологии обработки осадков в настоящее время предусматривает несколько направлений:
совершенствование и повышение эффективности технологических схем для обработки и подготовки к утилизации осадков за счет рационального использования существующих и новых методов, приемов и оборудования;
совершенствование существующего и разработка новых видов энерго- и металлоемкого оборудования;
снижение затрат тепловой и электрической энергии на обработку и обеззараживания осадка за счет применения химических реагентов, биотермических процессов.
Существующие методы утилизации осадков сточных вод кожевенных заводов (сжигание осадков, применение в качестве сельскохозяйственных удобрений и вяжущего для гипсобетонной смеси) не всегда достаточно эффективны, безопасны и не нашли широкого применения из-за выделения вредных водорастворимых
веществ в окружающую среду, устранение которых требует больших капитальных затрат. В связи с этим возникла необходимость в разработке эффективной технологии по переработке осадков сточных вод кожевенных предприятий.
Целью работы является разработка технологии утилизации отходов кожевенного производства в виде осадков, полученных после очистки сточных вод.
Исследования проводились в трех направлениях:
использование осадков сточных вод кожевенного производства для получения материалов строительного назначения;
использование осадков сточных вод с целью получения емкостей для выращивания сельскохозяйственных и декоративных растений;
использование осадков сточных вод кожевенных заводов в качестве наполнителя полимерной пленки.
Для достижения поставленной цели представлялось необходимым определить:
оптимальное соотношение компонентов в составах для получения строительных материалов; емкостей для выращивания растений и наполнения пленок;
условия для получения строительных материалов; емкостей для выращивания растений;
- значения параметров, характеризующих строительные
материалы (открытая пористость; водопоглощение; прочность на
сжатие и изгиб; химическая стойкость);
возможность применения составов, дающих высокую пористость при обжиге, для эффективного и безопасного с экологической точки зрения, использования в качестве емкостей для выращивания растений;
возможность использования осадков сточных вод кожевенного производства в качестве наполнителя для получения полимерных пленок на основе поливинилхлорида для кожгалантереиных изделий;
- физико-механические и санитарно-гигиенические показатели, характеризующие пленки;
- математическую модель процесса получения строительных материалов методом группового учета аргументов (МГУА), позволяющую создать условия для прочного связывания ионов металлов с алюмосиликатами глин; 4
- пути оптимизации процесса получения строительных материалов, используя математические модели.
Научная новизна. Научная новизна работы состоит в изучении количественного и качественного состава осадков сточных вод методами спектроскопии и химического анализа, показавших наличие в нем 20 различных элементов; разработке рецептур на основе глины и шлаков по использованию осадков сточных вод и их анализу физико-химическими и физико-механическими методами иссле-дования;оптимизации рецептур методом МГУА и получением качественно новых строительных материалов, отличающихся повышенной пористостью, водопоглощением, определенной окраской, возможностью промышленного применения в качестве кирпи-ча,емкостей для эффективного выращивания растений и полимерных пленок.
Исследование математических моделей процессов получения строительных материалов методом ГУА позволило создать условия для прочного связывания ионов тяжелых металлов: Сг3+; Zn2+; Cd2+; Mn2+; Ni2+; Co2+ с алюмосиликатами глин. При этом водные, кислотные и щелочные вытяжки из раздробленных строительных материалов не показывали частные качественные реакции на наличие ионов металлов, что свидетельствует о содержании этих ионов в исследуемых растворах значительно ниже предельно-допустимых концентраций.
Исследование возможности применения осадков сточных .вод при изготовлении емкостей для выращивания декоративных и сельскохозяйственных растений позволило определить соотношение осадков сточных вод и глин для создания высокоразвитой внутренней поверхности изделия, обеспечивающей длительные условия микроэлементного питания культивируемых растений без внесения удобрений в почву.
Разработаны основы ресурсосберегающих технологий получения керамических и пленочных ПВХ материалов с спользовани-ем осадков сточных вод.
Применение не используемых в настоящее время осадков сточных вод кожевенного производства в качестве наполнителя полимерных пленок для галантерейных изделий на основе поливи-нилхлорида позволяет получать полимерные пленки с улучшенными гигиеническими свойствами.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на XVII научно-технической конференции пре-
подавателей, сотрудников и аспирантов РосЗИТЛП (Москва, октябрь, 1992г.).
Публикации. Основные положения диссертационной работы изложены в трех печатных работах.
Объем работы. Диссертация изложена на 164 страницах машинописного текста, включает введение, три главы, выводы, список литературы из 161 наименования, приложения и 14 рисунков.
