Научно-практические основы применения осадков бытовых сточных вод в керамических материалах

• Автор: Коренькова, Екатерина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ, ВИДЫ СВОЙСТВА ОБСВ

1.1 Условия образования

1.2 Виды и свойства осадков сточных вод

1.3 Направления применения ОБСВ состояние вопроса

ГЛАВА 2 УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ВВЕДЕНИЕМ ОТХОДОВ аналитический обзор

2.1 Применение добавок в производстве керамического кирпича

2.2 Использование отходов в производстве керамзита

2.3 Некоторые аспекты получения материалов на основе жидкого стекла

РАБОЧАЯ ГИПОТЕЗА

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АОМК В КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ
3.1 Процессы спекания в керамических материалах
3.2 Процессы газообразования при обжиге керамических масс
3.3 Кристаллизация силикатных расплавов введением катализаторов
3.4 Структурноэнергетические свойства керамических материалов с АОМК
ГЛАВА 4 ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Стандартные и общепринятые методы исследований
4.2 Нестандартные методы исследований
4.3 Термодинамический расчет
4.4 Методы математической статистики
4.5 Характеристика сырьевых материалов
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ОБСВ САМАРСКОЙ ГОКС
5.1 Условия образования ОБСВ г. Самары
5.2 Исследование состава и свойств ОБСВ
5.3 Исследование процессов газификации углерода осадка
5.4 Выводы по главе
ГЛАВА 6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АОМК КАК МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДОБАВКИ В КЕРАМИЧЕСКИЕ МАССЫ
6.1 Керамический кирпич
6.2 Алюмосиликатиый пористый заполнитель
6.3 Силикатный пористый заполнитель
6.4 Получение гранулированных пористых заполнителе
6.5 Возможная область применения гранулированных заполнителей
6.6 Выводы но главе
ГЛАВА 7 ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА ПРИМЕНЕНИЯ АОМК В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА
7.1 Оценка керамических свойств глины КинсльЧеркасского месторождения
7.2 Использование песка в производстве кирпича из глины КипельЧеркасского местрождення
7.3 Применение АОМК в производстве кирпича из глины Кипел ьЧеркасского местрождення
7.4 Выводы по главе 0 ГЛАВА 8 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УТИЛИЗАЦИИ АОМК
В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Влажность осадка, выгружаемого из метантенков, зависит от соотношения осадка и активного ила по сухому веществу и распада бензольного вещества и в среднем может принимается равной %, выгружаемого из двухступенчатых метантенков и осветлителей-перегнивателей - %; из аэробных стабилизаторов после 1,5-5-часового уплотнения - -% [5]. Сгущенный или уплотненный активный ил или осадок в сгустителях или уплотнителях. Осадок, обезвоженный на механических аппаратах. Осадок, подсушенный на иловых площадках. Осадок, термически высушенный в различных сушилках. Состав осадка. По данным [5] при очистке городских сточных вод (ГСВ) основную часть сухого вещества осадка из первичных отстойников (в среднем -%) и активного ила (в среднем -%) составляют органические вещества. Органическая часть активного ила в основном состоит из веществ белкового происхождения (до %) при содержании жиров и углеводов соответственно до и %. В сыром осадке из первичных отстойников белков примерно в 2 раза меньше, а углеводов в 2,5-3 раза больше, чем в активном иле. По данным [4] основные компоненты беззольной части осадка и ила (белково-, жиро-, углеводоподобные вещества) в сумме составляют -%. Остальные -% приходятся на долю лигнино-гумусового комплекса соединений. В беззольном веществе осадка преобладают жироподобные вещества и углеводы, а в активном иле значительную часть органического вещества составляют белки. Элементарный состав сухого вещества осадка колеблется в широких пределах. Сухое вещество активного ила содержит, %: С - ,0-,8; Н - 5-8,2; Б -0,9-2,7; N - 3,3-9,8; О - ,5-,2. Химический состав минеральной части осадков (по данным [5]) приведен в таблице 1. Помимо приведенных оксидов, в осадках сточных вод содержится ряд других соединений и микроэлементов. Таблица 1. Тип осадка Содержание, мае. Гранулометрический состав. Дисперсная фаза осадков включает частицы органического и минерального происхождения различных размеров, формы и свойств. По данным московских станций аэрации [5], в свежем осадке первичных отстойников масса частиц размером более 7- мм составляет 5-%, размером 1-7 мм - 9-% и размером менее 1мм - -% общей массы сухого вещества осадка. В активном иле число частиц менее 1 мм достигает %, а размером 1-3 мм - 1,6%, более 3 мм - 0,4% массы сухого вещества активного ила. Основную массу частиц минерального происхождение составляет песок с примесью глины и железистых включений в виде гидроксида железа. Формы связи воды с частицами твердой фазы. Влага может находиться в химической, физико-химической и физико-механической связи с твердыми частицами, а также существовать в форме свободной воды. Химически связанная вода входит в состав вещества и не выделяется даже при термической сушке осадков; физико-химической связью удерживается адсорбционная и осмотическая влага, а физико-механической - капиллярная вода, вода смачивания и структурная влага. Механическими методами обезвоживания осадков, а также естественной их сушкой на иловых площадках из осадков удаляется большая часть свободной воды. Большая часть влаги осадков находиться в связанном состоянии, поэтому они обладают плохой водоотдачей. Свободная вода отделяется от осадка простой фильтрацией или отжимом, коллоидно-связанная вода может быть частично переведена в свободную форму коагуляцией химическими реагентами или термической деструкцией. Гигроскопическая вода полностью удаляется только при сжигании осадка. Существенное влияние на водоотдачу оказывает химический состав осадков, размер частиц их твердой фазы. Теплофизические характеристики. Экспериментальные данные показывают, что удельная теплоемкость (с, дж/(кг-К)) зависит в основном от типа и влажности осадков [5]. При оценке теплотворной способности осадков следует учитывать, что значительная часть энергии, затрачиваемая в процессе, идет на сжатие воздуха, поэтому необходимо точно знать количество выделяемого тепла и потребляемого воздуха. Еще большее влияние на теплоту сгорания оказывает влажность осадков. При оценке осадков в качестве топлива влага является балластной составляющей. По составу и теплоте сгорания осадки ГСВ близки к торфу.