ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛЫ ОТ СЖИГАНИЯ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД КАК РЕКУЛЬТИВАЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Л.П. Капелькина

Аннотация


Изучен состав и свойства золы от сжигания осадка сточных вод Северных очистных сооружений Санкт-Петербурга. Определена ее пригодность для биологической рекультивации. Состав золы неоднородный, что обусловлено разнообразием сточных вод, поступающих на очистные сооружения. По гранулометрическому составу зола соответствует пылеватому суглинку или пылеватой супеси (классификация Качинского). Валовой состав золы близок по содержанию основных окислов к зональным почвам. Преобладают окислы кремния, алюминия, железа. В золе очень низкое содержание органического вещества (до 1–3%) и высокое, избыточное для роста растений, содержание соединений калия и фосфора. Вследствие высокотемпературной обработки сырого осадка в золе отсутствует основной элемент питания – азот. У водной взвеси золы щелочная реакция. Гидролитическая кислотность золы низкая. Пористость высокая. В золе повышенные концентрации как валовых, так и подвижных форм ряда тяжелых металлов, прежде всего кадмия, относящегося к 1-му классу опасности. Несмотря на большое число исследований по утилизации золы в различных направлениях, её промышленное использование не налажено. Ежегодное поступление большого количества золы на полигоны и нерешенность проблемы её утилизации обусловили необходимость изучения её состава и свойств как рекультивационного материала. Для установления пригодности золы для рекультивации на отсыпанный золой участок осуществлен посев различных видов травянистых многолетних растений. Установлены активное поселение дикорастущих растений с окружающей местности на этот участок и возможность рекультивации золоотвала, имеющей санитарно-гигиеническую направленность.


Ключевые слова


состав и свойства золы, осадок сточных вод, тяжелые металлы, рекультивация

Полный текст:

PDF

Как процитировать материал

Литература


Аринушкина ЕВ. Руководство по химическому анализу почв. M.: МГУ; 1970. С. 488.

Валетов ДС. Кащенко ОВ. Сжигание осадков сточных вод как метод их утилизации. Academy. 2018;12(39);20-3.

Валиев ВС, Иванов ДВ, Шагидуллин РР. Анализ мирового опыта утилизации осадка городских сточных вод. Российский журнал прикладной экологии. 2020;4:43-51. DOI: 10.24411/2411-7374-2020-10033.

Валиев ВС, Иванов ДВ, Шагидуллин РР. Способы утилизации осадков городских сточных вод (обзор). Российский журнал прикладной экологии. 2020;4(24):52-63. DOI: 10.24411/2411-7374-2020-10034.

Векшин АА, Рассохина ЕВ, Дягелев МЮ, Исаков ВГ. Сжигание осадка как безотходный способ утилизации осадка сточных вод. Приволжский научный журнал. 2023;2:100-7.

Волкова ЕН, Антонов ИВ, Здоровцева АГ, Закарлюкина ВП. Изучение токсичности золы от сжигания осадков сточных вод с использованием инфузорий Parameciumcaudatum. В кн.: Фундаментальные и прикладные научные исследования: Актуальные вопросы, достижения и инновации. Часть 1. Пенза: Наука и просвещение; 2018. С.67-9.

Волкова ЕН, Какимов МГ. Изучение физических свойств золы от сжигания осадка сточных вод. В кн.: Сборник научных трудов по материалам 8-й Международной научно-практической конференции. «Экологические проблемы промышленных городов». Саратов: Саратовский государственный технический университет; 2017. С.13-7.

Волкова ЕН, Осипова ТС, Какимов МГ. Оценка возможности использования золы от сжигания осадка сточных вод для улучшения свойств дерново-подзолистой почвы. В кн.: IV Лужские научные чтения. «Современное научное знание: Теория и практика». СПб: Изд-во ЛГУ им. А.С. Пушкина; 2016. С:71-3.

Зубова ОВ, Силецкий ВВ. Изменение свойств материала на основе золы и вяжущих для строительства лесных дорог. В кн.: Научно-техническая конференция Института технологических машин и транспорта леса по итогам научно-исследовательских работ. СПб: Изд-во Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета; 2019. С. 134-7.

Кармазинов ФВ, Васильев БВ, Григорьева ЖЛ. Сжигание осадка сточных вод - решение проблемы их утилизации. Водоснабжение и санитарная техника. 2008;9:9-24.

Крымская ЕЯ, Чукалина ЕМ. Состав и структура золы из сточных осадков как разновидность грунта. Науковедение. 2013;2(15):1-9. URL: https://naukovedenie.ru/PDF/10tvn213.pdf

Литвинова ТЕ, Сучков ДВ. Получение легкого золобетона как перспективное направление утилизации техногенных продуктов (на примере отходов водоотведения. Записки Горного института. 2023;264:906-18.

Манжина СА. Российские и зарубежные практики обращения с осадком сточных вод. Экология и водное хозяйство. 2023;1:15-31. DOI: 10.31774/2658-7890-2023-5-1-15-31.

Минаев АН, Зубова ОВ, Кулик ДМ, Силецкий ВВ, Луговой ВИ. Применение золополимерных смесей в строительстве лесовозных дорог. Лесной журнал. 2020;3(375):106-16. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-3-106-16.

Поповцева АА, Дьяков МС. Научно-практические основы использования золы сжигания осадка городских сточных вод в производстве строительных материалов. Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2015;1:278-82.

Cмирнов ЮД, Сучкова МВ. Перспективы полезного использования золы сжигания осадка сточных вод в народном хозяйстве. Вода и экология: проблемы и решения. 2019;3(79):16-25. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.3.16-25.

Тенно Т. Рекуперация фосфора из осадка сточных вод [Электронный ресурс]. 2021. URL: https:www.good-climate.com/materials/files/219.pdf (дата обращения: 22.02.2024).

Тихонова ИО. Утилизация иловых осадков в экономике замкнутого цикла: опыт Германии. Экология производства. 2020;6:74-7.

Цыбина АВ, Дьяков МС, Вайсман ЯИ. Перспективное направление утилизации продуктов термической обработки осадков сточных вод в производстве керамических строительных материалов. Фундаментальные исследования. 2014;6-2:265-70.

Чулкова ИЛ, Смирнова ОЕ, Красова АВ. Применение осадков сточных вод в производстве бетона. Вестник СибАДИ. 2021;18(5):566-75. DOI: 10.26518/2071-7296- 2021-18- 5-566-75.

Шахов СА. Вещественный состав и свойства золы от сжигания осадка бытовых сточных вод. Вестник ЮУрГУ. Серия «Строительство и архитектура». 2023;2:31-39. DOI: 10.14529/build230204.

Шахов СА, Николаев НЮ. Фасадная керамика с дисперсно-армированной структурой на основе золы от сжигания осадков бытовых сточных вод. В кн.: Сборник материалов III Международной научно-практической конференции «Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации». Омск Изд-во СибАДИ): 2019. С. 391-4.

Bezak-Mazur E, Widak M, Gawdzik J, Stoinska R, Zapala-Slaveta J, Ciopińska J. Properties of ashes formed after the combustion of sewage sludge. E3SWebofConferences 44. 2018. DOI: 10.1051/e3sconf/20184400012.

Borowski G. Using vitrification for sewage sludge combustion ash disposal. Polish J Environ Stud. 2015;24(5):1889-96. DOI: 10.15244/pjoes/36080.

Huang Y, Chen Z, Liu Y, Lu J, Bian Z, Yio M, Cheeseman C, Wang F, Poon Chi Sun. Recycling of waste glass and incinerated sewage sludge ash in glass-ceramics. Waste Manag. 2024. DOI: 10.1016/j.wasman. 023.12.007

Jastrzębska M, Kostrzewska M. Using an environment-friendly fertiliser from sewage sludge ash with the addition of Bacillus megaterium. Minerals. 2019;9(7):423. DOI:10.3390/min9070423. 19.

Ki D, Kang SY, Park K-M. Upcycling of wastewater sludge incineration ash as a 3D printing technology.Resource. 2021;2. DOI: https://doi.org/10.3389/frsus.2021.697265.

Lin WY, Ng WC, Wong BSE, Teo SLM, Sivananthan GD/O, Baeg GH, Ok YS, Wang CH. Evaluation of sewage sludge incineration ash as a potential land reclamation material.JHazardousMater. 2018. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2018.05.047.

Lin X, Chen C, Li H, Hei L, Zeng L, Wei Z, Chen Y, Wu Q-T. Comprehensive recycling of fresh municipal sewage sludge to fertilize garden plants and achieve low carbon emission: A pilot study. Front Environ Sci. 2022;10. 1023356. DOI: 10.3389/fenvs.2022.1023356.

Silva RV, de Brito J, Lynn CJ, Dhir RK. Use of municipal solid waste incineration bottom ashes in alkali-activated materials, ceramics and granular applications: A review. WasteManag. 2017:207-20. DOI: 10.1016/j.wasman.2017.06.043.

Sun X, Dregulo AM, Kumar SM, Pandey A, Kumar AM. Sewage sludge treatment and management. Boca Raton. 2023:3-14. DOI: 10.1201/9781003354765.

Vogel T, Nelles M, Bettina Eichler-Löbermann. Phosphorus effects of recycled products from municipal wastewater on crops in a field experiment. Plant Soil Environ. 2017;63(10):475-82. DOI: 10.17221/513/2017-PSE.

Zhang M, Tashiro Y, Ishida N, Sakai K. Application of autothermal thermophilic aerobic digestion as a sustainable recycling process of organic liquid waste: Recent advances and prospects. Sci Total Environ. 2022;828. 154187. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.154187.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v17i1.977

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"