CC BY
51
УДК 628.393
К.Л. Чертес, О.В. Тупицына, В.Н. Пыстин
ФГБОУВПО «СамГТУ»
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
НАКОПИТЕЛЕЙ ШЛАМОВ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ЛИКВИДАЦИИ*
Представлены элементы системы комплексной оценки накопителей шламов водного хозяйства как источников сырья для производства грунтоподобных рекультивационных материалов с использованием поэтапного критериального отбора. Разработана комплексная технология обработки шламов перед утилизацией. Приведены результаты исследований основных стадий обработки: обезвоживания, минерализации и упрочнения. Предлагаемая технология позволит сократить затраты на закупку природных грунтов для рекультивации, а также сократить затраты, связанные с размещением отходов.
Ключевые слова: шламы, водное хозяйство, система оценки, материал грунтоподобный, рекультивация, обезвоживание геоконтейнерное, минерализация, упрочнение, технологии ликвидации, Самарская область.
Промышленная водоподготовка сопровождается образованием шламов водного хозяйства (ШВХ): осадков отстаивания питьевой и технической воды, промывных вод скорых
K.L. Chertes, O.V. Tupitsyna, V.N. Pystin
SamSTU
GEOECOLOGICAL EVALUATION OF WATER INDUSTRY SLUDGE PONDS AND DEVELOPING THE TECHNIQUES OF THEIR DISPOSAL*
Industrial water treatment is accompanied by water industry sludge formation. A great amount of methods of industrial sludge processing and utilization has been developed. Though the majority of such waste is usually being sent to sludge storages. Sludge storages take great areas, which could be practically used, and have a negative impact on the components of geological environment. Though the compositions of such sludge is close to natural soil.
The elements of a comprehensive evaluation of water-management sludge ponds as raw-material sources for soillike recultivation materials using step-wise criteria selection are presented. A comprehensive technique of pre-utiliza-tion sludge treatment is developed. The investigation results of the main stages of treatment — dewatering, mineralization, and hardening — are given. The technique offered will enable reducing the costs of the purchase of natural soils for re-cultivation as well as reducing the waste disposal costs.
Key words: sludge, water industry, evaluation system, soil-like material, recultivation, geocontainer dewater-ing, mineralization, hardening, disposal technology, Samara region.
Industrial water treatment is accompanied by water industry sludge forma-
* Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (государственное задание № 2006) и Самарского государственного технического университета (в виде гранта для аспирантов).
* The research was carried out with the support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (state order no. 2006) and Samara State Technical University (as a grant to postgraduate students).
фильтров и контактных осветлителей, шламов химводоочистки ТЭЦ, оборотного водоснабжения (ШОВ). Разработано большое количество методов обработки и утилизации ШВХ [1—26]. Однако подавляющий объем данных отходов в настоящее время направляют на захоронение в шламонакопители [27, 28]. Шламонакопители отторгают из хозяйственного использования значительные площади и оказывают комплексное негативное воздействие на компоненты геологической среды.
В силу генезиса образования ШВХ содержат в своем составе соединения кремния, железа, кальция, магния, а также биоразлагаемую органику (планктон, слабые органические кислоты) в соотношениях, близких к природным почвогрунтам (табл.) и, как правило, не обладают острой токсичностью [29]. Это позволяет использовать ШВХ в качестве сырья для производства грун-топодобных рекультивационных материалов (ГРМ) при восстановлении деградированной геологической среды: в засыпке карьеров, вертикальной планировке нарушенного рельефа, техническом и биологическом экранировании полигонов [30, 31].
tion (WIS): sediments of drinking and industrial water, wash waters of high capacity filters and contact floccula-tors, sludges of chemical treatment of water of TPPs, of recycling water supply (RWS). A great amount of methods of industrial sludge processing and utilization has been developed [1—26]. Though the majority of such waste is usually being sent to sludge storages [27, 28]. Sludge storages take great areas, which could be practically used, and have a negative impact on the components of geological environment.
As a result of WIS formation they have silicon, ferrum, calcium, magnesium compounds and compostable organic matter (plankton, weak organic acids) in the proportion close to natural soils (tab.) and usually don't possess acute toxicity [29]. This allows using WIS as a raw material for producing soil-like recultivation materials (SRM) at rehabilitation of the degraded geological environment: at career back filling, vertical planning of accidented relief, technical and biological shielding of landfills [30, 31].
Состав ШВХ крупных накопителей Самарской области
Соединение, компонент Массовая доля, %
Новокуйбышевской ТЭЦ Куйбышевской ТЭЦ Безымянский Самарский Тольяттин-ский
1. CaCO3 50,1...75,5 42,3.66,8 24,4.36,7 15,6.26,8 19,1.26,8
2. Mg(OH)2 18,9...31,4 26,1.38,9 22,8.35,4 13,0.19,7 3,4.6,2
3. Fe(OH)3 2,5.3,4 1,3.5,6 0,2.0,6 0,3.1,5 —
4. SiO2 2,8.7,6 0,5.16,3 0,4.2,9 — 15,6.33,7
5. Fe2(S04)3 — 0,2.0,6 — — 0,5.1,4
6. Al(OH)3 1,9.3,7 2,3.5,1 0,4.0,8 0,1.1,9 0,9.1,5
7. CaS042H20 — — 21,2.34,8 42,8.55,6 —
Окончание табл.
Соединение, компонент Массовая доля, %
Новокуйбышевской ТЭЦ Куйбышевской ТЭЦ Безымянский Самарский Тольяттин-ский
8. Беззольное вещество 1,3...9,7 1,4.29,4 3,8.15,6 1,6.6,8 0,4.2,9
9. Вода 36,1...95,9 39,8.97,1 41,3.93,1 57,4.82,7 29,7.73,2
Примечание. Массовая доля соединений 1.. .8 от сухого вещества.
Composition of WIS of large storages in Samara region
Compounds, component Mass content, %
Novokuyby-shevskaya TPP Kuybyshevs-kaya TPP Bezymyznskiy Samarskiy Tol'yattinskiy
1. CaCO3 50.1.75.5 42.3.66.8 24.4.36.7 15.6.26.8 19.1.26.8
2. Mg(OH)2 18.9.31.4 26.1.38.9 22.8.35.4 13.0.19.7 3.4.6.2
3. Fe(OH)3 2.5.3.4 1.3.5.6 0.2.0.6 0.3.1.5 —
4. SiO2 2.8.7.6 0.5.16.3 0.4.2.9 — 15.6.33.7
5. Fe2(S04)3 — 0.2.0.6 — — 0.5.1.4
6. Al(OH)3 1.9.3.7 2.3.5.1 0.4.0.8 0.1.1.9 0.9.1.5
7. CaS042H20 — — 21.2.34.8 42.8.55.6 —
8. Ash-free basis 1.3.9.7 1.4.29.4 3.8.15.6 1.6.6.8 0.4.2.9
9. Water 36.1.95.9 39.8.97.1 41.3.93.1 57.4.82.7 29.7.73.2
The composition is shown in percentage from dry matter.
Широкая вариация содержания беззольного вещества обусловлена различными типами обрабатываемой воды (поверхностные и подземные воды, централизованный водопровод). Кроме того, режим эксплуатации, а также процессы расслоения в шла-монакопителях приводят к появлению неоднородных фрагментов с различной влажностью (30...97 ± 2 %). Высокое содержание беззольного вещества и обводненность являются сдерживающими факторами прямого использования шламов в качестве ГРМ и определяют основные стадии их обработки: обезвоживание и минерализацию.
The wide variation of ash-free basis composition is conditioned by different types of the processed water (surface and underground waters, central water supply). Moreover the operation mode and demixing processes in sludge collectors cause the appearance of heterogeneous fragments with different humidity (30...97 ± 2 %). The high content of ash-free basis and water cut are the constraining factors of direct use of sludge as SRM and determine the main stages of their processing: dewa-tering and mineralization.
In addition to the main components of some local formations may be found
Помимо основных компонентов в структуре шламонакопителей могут выделяться локальные образования, связанные с периодическим поступлением в шламонакопитель различных отходов: нефтепродуктов, золошлако-вых отходов (ЗШО), шламов нейтрализации кислых вод, доломита и др.
Таким образом, не все накопители ШВХ и их фрагменты пригодны для использования в качестве источников производства ГРМ, точно так же как не все нарушения геосреды можно восстанавливать с использованием ШВХ. Необходимо создание системы комплексной оценки шламовых тел в качестве потенциального сырья производства ГРМ, а также разработка технологий подготовки шламов к использованию.
Система геоэкологической оценки шламонакопителей включает их поэтапный отбор с использованием геоэкологического, ресурсного и геомеханического критериев.
Геоэкологический критерий 1гэ обосновывает применение шламового сырья данного накопителя на выделенном участке восстанавливаемой геосреды с позиций токсичности отходов и загрязненности восстанавливаемой геосреды. Данный критерий определяет принципиальную возможность использования шлама для производства рекультиваци-онного материала и представляет собой отношение суммарного индекса загрязненности шлама к индексу загрязненности геосреды Zcг.с 1.
/„ =■
in sludge collectors composition, which are related to periodical arrival of different waste to sludge collectors: oil-products, bottom ash waste (BAW), sludge of acid waters neutralization, dolomite, etc.
This means not all the collectors of WIS and their fragments may be applied as the sources of SRM production, the same as not all the destructions of geological environment may be rehabilitated using WIS. A system of sludge complex estimation as a potential raw material for SRM production should be created and the technologies for preparing sludge for use should be developed.
The system of geoecological estimation of sludge collectors includes their stepwise selection using geoeco-logical, resource and geomechanic criteria.
Geoecological criterion 73 determines the application of sludge raw material of the given collector on the given area of rehabilitated geoenvironment from the point of waste toxicity and pollution of the geoenvironment. This criterion determines the principal possibility of sludge application for producing re-cultivation material and is a relation of the total sludge pollution index Zcm t to the geoenvironment pollution index Zc 1.
Zc
Zc„
(1)
1 СП 11-102—97. Инженерно-экологические изыскания для строительства. М. : ПНИИИС Госстроя РФ, 1997. 46 с.
1 SP11-102—97. Inzhenerno-ekologicheskie izyskaniya dlya stmitel'stva.Requirements SP 11102—97 [Engineering and Geological Survey for Construction]. Moscow, PNIIIS Gosstroya RF Publ., 1997, 46 p.
Ресурсный критерий 1р оценивает соответствие фактического объема шламового сырья потребности в ре-культивационных материалах для восстановления нарушенной геосреды в техногенном ареале данного накопителя.
The resource criterion I estimates
p
the correspondence of actual sludge raw material volume to the demand in recultivation materials for rehabilitation of the damaged geoenvironment in technogeneous area of the given collector.
1р =:
V,,
Лоб Лм
V
где V — объем шламового тела;
ш.т 7
V м — потребность в ГРМ для рекультивации нарушенных земель в техногенном ареале данного шламонакопи-теля [32]; Коб и Кмин — коэффициенты, учитывающие уменьшение объема шлама при обезвоживании и минерализации соответственно.
Отбор по ресурсному критерию позволяет оптимизировать объемы производства шламовых ГРМ с использованием технологий обезвоживания и минерализации.
Геомеханический критерий I определяет необходимость применения технологий упрочнения шламов с приближением их свойств к природным грунтам. В этом случае ГРМ могут использоваться для создания земляных сооружений пониженной капитальности. К таким сооружениям на объектах рекультивации относят отсекающие дамбы, призмы выпола-живания откосов, а также основания временных технологических дорог. Кроме того, упрочненные ГРМ могут применяться для создания искусственных оснований в смеси с привозными грунтами природного происхожде-ния2 [33].
(2)
where V — is the volume of sludge
ш.т °
body; V — a need in SRM for re-
J ' р.м
cultivation of the disturbed soils in technogenic areas of the given sludge collector [32]; K, and K — are the
L J' об мин
coefficients taking account of the decrease in sludge volume in case of dewatering and mineralization respectively.
The selection according to the resource criterion will help optimizing the volumes of sludge SRM using dewatering and mineralization technologies.
Geomechanic criterion I de-
гм
termines the necessity of applying the technologies of sludge hardening for making their properties similar to natural soils. In this case SRM may be used to create soil structures of the lowered solidity. Such structures on recultivation objects are: closure embankments, slope flattening wedges and bases of temporary technological roads. Moreover, the hardened SRM may be used for creation of artificial bases in the mixtures with imported soils of natural origin2 [33].
СНиП 2.02.01—83. Основания зданий и сооружений. М. : ОАО «ЦПП», 2008. 158 с.
2 SNiP 2.02.01—83. Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy [Construction Norms and Requirements SNiP 2.02.01—83. Foundation of Buildings and Structures]. Moscow, OAO «TsPP» Publ., 2008, 158 p.
X
I _л ГРМ
XT
(3)
где ХГРМ — интегральный показатель деформационных свойств ГРМ; X — значение аналогичного показателя, предъявляемого к природным грунтам при строительстве земляных сооружений2 [34].
В качестве характеристик ХГРМ и Хпрг предложено принимать водно-физические свойства грунтов (влажность, пластичность), гранулометрический состав, коэффициент уплотнения, модуль осадки, коэффициент консолидации, сопротивление сдвигу, модуль деформации. В качестве прочностной характеристики ГРМ в настоящей работе был выбран показатель сопротивляемости грунтов сдвигу х, МПа, необходимый при инженерных расчетах прочности и устойчивости массивов грунтов [35].
Подготовка ШВХ к обработке заключается в смешении с добавками, способствующими улучшению их фильтрации, воздухопроницаемости, минерализации и прочности. Предпочтительным видом добавок выступают мелкодисперсные отходы производств, сопутствующих водоподго-товке: ЗШО, измельченных отходов доломита, подсушенных ШОВ. Данные материалы в настоящее время, так же как и ШВХ, вывозятся в отвалы для захоронения [36].
Комплексная обработка сокращает объемы шламовых тел накопителей, приближает их структуру и состав к природным грунтам.
Большинство шламонакопителей расположено за пределами промышленных площадок и удалено от развитой инженерной инфраструктуры. Поэтому, подготовку шламов необходимо осуществлять с использованием малозатратных методов [37].
К таким методам относят обезвоживание в фильтрующих геоконтейнерах [38], а также штабельно-слоевую мезо- и термофильную минерализацию [39]. Дан-
where XrpM — is an integral indicator of the deformation properties of SRM; X — the value of the
7 np.r
analogous indicator posed on natural soils during construction of soil structures2 [34].
It is suggested accepting water-physical properties of the soils (humidity, plasticity), grain size composition, compacting factor, settlement modulus, consolidation coefficient, shearing resistance, deformation modulus as characteristics XrpM and Xnp r. In the given work soil shearing resistance t, MPa was chosen as the strength capacity of SRM, which is necessary in engineering calculation of stability and resistance of soil masses [35].
Preparation of WIS to processing consists of its mixing with the additives improving its filtration, air permeability, mineralization and strength. The advisable types of additives are: fine industrial waste, accompanying water treatment: BAW, milled dolomite refuse, dried WIS. These materials today are disposed to waste piles same as WIS [36].
Complex processing reduces the volumes of sludge collectors, makes their structure and composition similar to natural soils.
The majority of sludge collectors are situated outside industrial areas and are moved away from the developed engineering infrastructure. That's why sludge should be prepared using low-cost methods [37].
Dewatering in filtrating geo-containers [38] and stockpile-lay-
ные методы позволяют отказаться от дорогостоящих капитальных сооружений механического обезвоживания и аппаратного компостирования. При этом обработка ШВХ может осуществляться непосредственно в выемке накопителя с его одновременной рекультивацией.
С учетом геоэкологической оценки шламонакопителей была разработана комплексная технология подготовки шламов к утилизации в качестве ГРМ с использованием методов обезвоживания, минерализации и, в отдельных случаях, упрочнения (рис. 1).
ering meso- and thermophilic mineralization [39] can be named among these methods. These methods allow refusing from expensive capital structures of mechanical dewatering and instrumental composting. In this case WIS may be processed directly in the pit of the collector with its simultaneous reculti-vation.
With account for geoecological estimation of sludge collectors a complex technological sludge processing for utilization as SRM was developed with the help of dewatering, mineralization and sometimes hardening methods (fig. 1).
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема комплексной обработки ШВХ в ГРМ
Fig. 1. Principal technological scheme of WIS and SRM complex processing
Обводненный ШВХ I из накопителя 1 насосом 2 подается в узел гомогенизации 3, где смешивается с ЗШО II из золошлакоотвала 4, выступающими в качестве кондиционирующей добавки. Далее смесь ШВХ и ЗШО III поступает на обезвоживание в геотекстильные контейнеры 5.1—5.3, фильтрат IV из геоконтейнеров, в зависимости от концентрации загрязняющих веществ, поступает на сброс или очистку. После вскрытия геоконтейнеров обезвоженная смесь ШВХ-ЗШО V, содержащая
The wet WIS from the collector 1 is pumped 2 to the homogeneization point 3, where it is mixed with BAW II from ash dump 4, which act as conditioning additive. Then the mixture WIS and BAW III goes to dewatering in geo-textile containers 5.1—5.3, the infiltrate IV from geocontainers depending on pollution agent concentration goes to discharge or purification. After opening geocontainers the dewatered mixture WIS-BAW V containing oxidable or-ganics with the help of loading machines
окисляемую органику, при помощи погрузочной техники доставляется на площадку слоевой минерализации 6. Сухие фрагменты ШВХ VI с высоким содержанием беззольного вещества из накопителя 1 также направляются на минерализацию. Также на площадку слоевой минерализации из бассейна градирен 7 доставляются носители биогенных элементов и микрофлоры-редуцента — ШОВ VII для внесения в минерализуемую смесь и ускорения процесса разложения беззольного вещества. После завершения процесса минерализации шламовая смесь VIII направляется на площадку штабельного упрочнения 8, где происходит их смешение с сухими ЗШО IX, выступающими в качестве упрочняющей добавки. Также на площадку 8 доставляются обезвоженная смесь из геоконтейнеров X и сухой ШВХ из накопителя XI при низком содержании беззольного вещества. С площадки 8 происходит отгрузка готового ГРМ XII потребителям.
Исследования по геоконтейнерному обезвоживанию (ГКО) и минерализации ШВХ проводились как в лабораторных, так и в полупромышленных условиях для партий объемом 5 л и 25 м3 соответственно. Общий вид исследуемых объектов приведен на рис. 2.
Процессы ГКО и минерализации контролировались при помощи показателей эффекта снижения влажности Э , %, и эффекта распада беззольного вещества
Э , %.
is transported to the area of layering mineralization 6. The dry fragments of WIS VI with high content of ash-free matter from the collector 1 are also transported for mineralization. Also the carriers of biogenic elements and microflora- decomposer — WIS VII are transported to the area of layering mineralization for adding to the mineralized mixture and speeding the decomposition process of ash-free matter. After the mineralization process is finished the sludge mixture VIII is transported to the area of stockpile hardening 8, where they are mixed with dry BAW IX, which acts as a hardening additive. Also dewa-tered mixture from geocontainers X and dry WIS from the collector XI in case of low content of ash-free matter are transported to the area 8. Then the ready-made SRM is released from the area 8.
Investigations on geocontainer dewatering (GCD) and water industry sludge mineralization were carried out both in laboratory and half-industrial conditions for batches of 5 liter and 25 m3 correspondingly. You can find the general appearance of the investigated objects on fig. 2.
The processes of GCD and mineralization were controlled with the help of indicators of water content decrease Эw, %, and of ash-free matter decomposition Э6 , %.
Э =
W - W W
100;
(4)
С - С Э^---M00,
(5)
где W и W — начальное и конечное зна- where W and W — are the initial
н к н к
чения влажности; Сн и Ск — начальное и and final humidity value; Сн and
конечное содержание беззольного веще- Ск — are the initial and final ash-free
ства. matter content.
Рис. 2. Объекты исследования технологии комплексной обработки ШВХ в ГРМ:
а — лабораторный геоконтейнер объемом 5 л; б — промышленный геоконтейнер объемом 25 м3 (методы обезвоживания); в — площадка совместной штабельно-слоевой минерализации нефтешламов и ШВХ производительностью 10 тыс. м3/год (методы минерализации); г — рекультивация карьера «Южный» (Самарская обл.) с использованием материалов на основе ШВХ и ЗШО ТЭЦ (технологии упрочнения)
ГКО подвергались как исходные шламы, так и их смеси с кондиционирующими (фильтрующими), биогенными и упрочняющими добавками. Типичные кривые кинетики обезвоживания шламов приведены на рис. 3.
Процесс минерализации изучался применительно к обезвоженным шламам влажностью 61.. .69 (±0,5) %, извлеченным из фильтрующего геоконтейнера на 60-е сутки наблюдения. Минерализация проводилась в мезофильных условиях в слое толщиной 0,3.0,4 м. Аэрация компостной смеси проводилась с использованием воздуходувных устройств и периоди-
Fig. 2. Investigation objects of complex processing technology of WIS into SRM: a — 5 liter laboratory geocontainer; 6 — 5 m3 industrial geocontainer (dewatering methods); e — area of combined stockpile-layering mineralization of oil sludge and WIS with the performance of 10 000 m3/year (mineralization methods); 2 — recultivation of the career "Yuzhny" (Samara region) using the materials based on WIS and BAW TPP (hardening technology)
Both the initial sludge and their mixtures with conditioning (filtrating), biogenous and hardening additives were subjected to GCD. The typical curves of sludge dewatering kinetics are shown on fig. 3.
The mineralization process was investigated in relation to dewatered sludge with water content of 61.69 (±0.5) %, taken from the filtering geocontainer 60 days after the observation's beginning. The mineralization was carried out in mesophilic conditions in the layer 0.3.0.4 m thick. The compost mixture was aerated using blower units and recurrent loosening with excavato-
б
a
в
г
ческим рыхлением при помощи земле-ройно-погрузочной техники. В качестве биогенной добавки использовался ШОВ, представляющий собой консорциум микроорганизмов, развивающийся на стенках и решетках градирен. Данный консорциум признан эффективным в качестве инокулята при компостировании органо-содержащих материалов: нефтешламов, осадков сточных вод, буровых шламов [37—39]. Содержание микрофлоры-редуцента в ШОВ составляло 109 кл/кг. Кинетика минерализации приведена на рис. 4.
ry-loading equipment. RWS was used as biogenous additive, which consists of a group of microorganisms developing on the walls and grilles of the cooler. Such a group is believed to be efficient as inoculums in the process of organics-containing materials: oil sludge, wastewater sludge, drilling waste [37—39]. The content of microflo-ra-decomposer in WIS was 109 kiloliter/kg. Fig. 4 shows the mineralization kinetics.
f |
0 с:
1 я
Г5 С
3 Tj
rx 3
£ 20
о -Ё £ iL a
fa
............. 3 rA >c..... ¿J 7
Л /X S~ ■-Й' ■-a
; /Л У * У 'У /п 1'
i f t
10 20 30 40 » 60 70 Продолжительность наблюдения, сут Observation term, days
Рис. 3. Кинетика процесса обезвоживания ШВХ и его смеси с ЗШО ТЭЦ: 1 —
исходный ШВХ влажностью 95.97 (±0,5) %; 2 — смесь ШВХ и ЗШО в объемном соотношении 1 : 0,05; 3 — то же в объемном соотношении 1 : 0,2
Fig. 3. Dewatering process kinetics of WIS and its mixture with BAW of: 1 — initial WIS with water content of 95.97 (±0.5) %; 2 — mixture of WIS and BAW in volumetric proportion 1 : 0.05; 3 — the same in volumetric proportion 1 : 0.2
11 eo
2 ij
'4 i
П s
a s
........... L./T,
~fr
4 и
/A / yi У
// и / f
Рис. 4. Кинетика процесса минерализации шламов: 1 — обезвоженный ШВХ влажностью 61.69 (±0,5) %; 2 — обезвоженная смесь ШВХ и ЗШО в объемном соотношении 1 : 0,05; 3 — то же в объемном соотношении 1 : 0,2. В каждый образец вносился ШОВ в количестве 2.5 % от объема исходного материала
I I >1 jci i>H;n i ■■ H.iii :n:.n':icyT
Observation term, days
Fig. 4. Sludge mineralization kinetics: 1 — dewatered WIS with water content of 61.69 (±0.5) %; 2 — dewatered mixture of WIS and BAW in volumetric proportion 1 : 0.05; 3 — the same in volumetric proportion 1 : 0.2. RWS was added to each sample in the quantity of 2.5 % from initial material volume
Как видно из графика (см. рис. 3), введение в ШВХ ЗШО в качестве фильтрующей добавки, улучшает водоот-дающие свойства шламового тела из-за появления капилляров и перевода воды из связанного в свободное состояние. За время наблюдения (60 сут) влажность шламов снижалась с 9.97 (±0,5) % до 61.70 (±0,5) %, а объем уменьшался в 6—7 раз.
Процесс минерализации (см. рис. 4) наиболее интенсивно проходил в ШВХ в смеси с ЗШО и ШОВ. Это вызвано благоприятными аэрационными характеристиками материала из-за разрыхления золой, а также присутствием инокулиру-ющей микрофлоры ШОВ. Относительно низкая скорость минерализации ШВХ без добавок (эффект разложения беззольного вещества не более 65 %) связана с плотным сложением частиц шламового тела. Это затруднило доступ кислорода, необходимого для аэробной минерализации [40]. Препятствием здесь также послужила относительно высокая влажность шлама, извлеченного из геоконтейнера (не менее 70 %).
ГРМ техногенного происхождения могут использоваться при ликвидации накопителей для создания в рекультивируемой выемке отсекающих грунтовых дамб, призм выполаживания откосов для укладки пленочных экранов, а также подложек под временные технологические дороги. Данные объекты подвергаются статическим и динамическим нагрузкам и должны отвечать требованиям, предъявляемым к земляным сооружениям пониженной степени ответственности. Поэтому особый интерес представляет изучение геомеханических характеристик шламовых композитов и, в частности, показатель сопротивляемости сдвигу т, МПа, необходимый при инженерных расчетах прочности и устойчивости массивов грунтов2 [35].
As we can see from the diagram (see fig. 3) implementation of WIS and BAW as a filtering additive improves the water loss qualities of a sludge body because of the appearing capillaries and transition of water from bound to free condition. During observation time (60 days) the water content in sludge reduced from 9.97 (±0,5) % to 61.70 (±0,5) %, and the volume reduced 6—7 times.
Mineralization process (see fig. 4) was most intensive in WIS in its mixture with BAW and RWS. This caused advantageous aeration characteristics of the material because of loosening by ash and presence of inoculating microflora of RWS. The relatively low speed of WIS without additives mineralization (ash-free matter decomposition effect is not more than 65 %) is related to compact structure of sludge particles. This fact complicated access of oxygen, which is necessary for aerobic mineralization [40]. Relatively high water content of sludge taken from geocontainer also acted as an obstruction (not less than 70 %).
SRM of a technogenic origin may be used in the process of collectors' elimination in order to create blocking off soil dams, slope flattening wedges for laying film screens and bases of temporary technological roads in a recultivated pit. These objects are subjected to static and dynamic loads and should answer the requirements imposed on soil structures of the lowered responsibility state. That's why the investigation of the geomechanical properties of sludge composites are of great interest, which especially includes shearing resistance t, MPa, which is necessary during engineering cal-
Обрабатываемые ШВХ и их смеси с золами периодически подвергались контролю в грунтовой лаборатории. На рис. 5 представлены результаты определения сопротивления сдвигу в процессе обезвоживания в геоконтейнере и последующей минерализации с сушкой на открытом воздухе.
culations of strength and stability of soil materials2 [35]. The processed WIS and their mixtures with ashes were periodically controlled in soil laboratory. Fig. 5 shows the results of shearing resistance estimation in the process of dewatering in geocontainer and the following mineralization with open-air drying.
Рис. 5. Изменение сопротивления сдвигу в процессе обработки ШВХ. Условия ведения процесса: объемное соотношение ШВХ : ЗШО — 1 : 0,2; объемное соотношение (ШВХ — ЗШО) : ШОВ — 1 : 0,2±0,03; период исследований-апрель — сентябрь рею<1-Арп1 — ;Зер1;етЬег 2014 г.;
Fig. 5. Change in shearing resistance in the process of WIS processing. The processing conditions: volumetric proportion WIS : BAW — 1 : 0.2; volumetric proportion (WIS — 3) : SRM — 1 : 0.2±0.03; investigation
2014 г.; объем шламовой смеси — 25 м3
mixture volume — 25 m3
На рис. 5 отображены зависимости изменения эффекта снижения влажности, эффекта распада беззольного вещества и сопротивления сдвигу шламовых композитов от продолжительности обработки. Были выделены три стадии процесса: I—II — ГКО; II—III — слоевая минерализация; III—IV — консолидация ГРМ. При ГКО эффект обезвоживания составил около 40 %, причем интенсивное обезвоживание продолжалось в течение 30.40 сут. На графике выделена зона 1—2, которая характеризуется переходом от интенсивного фильтратоотделения к медленному с переходом образца из текучей в туго-пластичную консистенцию. В смесь,
Fig. 5 shows the dependencies of the change in water content reduction effect, ash-free matter decomposition effect and shearing resistance of sludge composites because of processing term. Three stages of the process were distinguished: I—II — geocontainer dewater-ing; II—III — layering mineralization; III—IV — consolidation of SRM. In the process of GCD the dewatering effect was about 40 %, at that the intensive de-watering lasted for 30.40 days. A zone 1—2 is emphasized on the diagram, which is characterized by transfer from intensive filtrate secretion to the slow one with the transfer of the sample from fluid to low-plasticity consistency. GCD — a source of microflora-decomposer was
извлеченную из геоконтеинера, вносили ШОВ — источник микрофлоры-редуцента. В процессе минерализации смесь периодически перемешивали при помощи землероИно-погрузочноИ техники. ОсновноИ распад беззольного вещества произошел в течение 60.. .80 сут после начала минерализации. При завершении процесса минерализации на графике выделяется зона 3—4 — переход от тугопластичноИ консистенции к твердоИ, которыИ характеризуется дополнительным снижением влажности вследствие испарения влаги, уплотнением смеси и увеличением сопротивления сдвигу. На стадии III—IV происходит консолидация ГРМ с приобретением своИств слабых природных грунтов. Повышение прочности вызвано распадом органического вещества до содержания 4.6 ±0,5 %, удалением связанноИ воды с дополнительным эффектом обезвоживания — 25.30 ±0,5 % и появлением между частицами формируемого ГРМ цементационных связеИ [33].
Разработанные в настоящеИ работе теоретические положении использованы при проектировании объектов переработки шламовых отходов и рекультивации объектов нарушенноИ геосреды в СамарскоИ области (карьер «ЮжныИ» и накопитель ШВХ ОАО «КНПЗ»). Использование ГРМ на основе шламовых отходов для восстановления геосреды позволило сократить требуемые объемы природных грунтов в количестве 120 тыс. м3 и вернуть в хозяИственное использование более 10 га нарушенных земель [41—43].
Библиографический список
1. Вайсман Я.И., Калинина Е.В., Рудакова Л.В. Использование материального потенциала опасных промышленных отходов // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 1. С. 27—34.
added to the mixture taken from geo-container. In the process of mineralization the mixture was periodically mixed with the help of excavatory-loading equipment. The main decomposition of ash-free matter happened in the term of 60.80 days after mineralization beginning. After the end of the mineralization process on the diagram we can see the zones 3—4 — the transition from low-plasticity consistence to a hard one, which is chatacterized by additional water content decrease as a result of water loss, mixture hardening and increase of the shearing resistance. On the stages III—IV consolidation of SRM happens with obtaining the properties of natural weak soils. The hardening is caused by the organic matter decomposition up to the content of 4.6 ±0.5 %, removal of the bound water with additional dewa-tering effect — 25.30 ±0.5 % and appearance of cementing bonds between the particles of the formed SRM [33].
The theoretic statements developed in the given work are used in the process of designing the objects for sludge waste processing and recultivation of the objects of destructed geoenvironment in Samara region (the career Yuzhny and WIS collector OAO "KNPZ"). The use of SRM based on sludge waste for geoenvironment rehabilitation helped to reduce the required natural soil volumes in the amount of 120 000 m3 and return more than 10 ha of destructed areas for practical use [41—43].
References
1. Vaysman Ya.I., Kalinina E.V., Ru-dakova L.V. Ispol'zovanie material'nogo potentsiala opasnykh promyshlennykh ot-khodov [Using Material Potential of Hazardous Industrial Waste]. Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and Applied Ecology]. 2013, no. 1, pp. 27—34. (In Russian)
2. Гуляева И.С., Дьяков М.С., Глушанкова И.С., Беленький М.Б. Утилизация осадков сточных вод с получением продуктов, обладающих товарными свойствами // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2012. № 7. С. 43—49.
3. Зубкова В.И., Коренькова С.Ф., Малявский Н.И. Природное и техногенное наносырье в производстве смешанных вяжущих // Научно-технический вестник Поволжья. 2013. № 1. С. 174—176.
4. Коренькова С.Ф., Якушин И.В., Зимина В.Г. Фрактальное моделирование свойств шламовых отходов // Башкирский химический журнал. 2007. Т. 14. № 4. С. 114—119.
5. Николаева Л.А., Хусаено-ва А.З. Энерго- и ресурсосберегающая технология утилизации шлама химводоочистки ТЭС // Теплоэнергетика. 2014. № 5. С. 69—74.
6. Николаева Л.А., Голубчиков М.А., Захарова С.В. Изучение сорбционных свойств шлама осветлителей при очистке сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2012. № 9—10. С. 86—91.
7. Николаева Л.А., Недзвец-кая Р.Я. Исследование утилизации шлама водоподготовки ТЭС в качестве сорбента при биологической очистке сточных вод промышленных предприятий // Вода: химия и экология. 2012. № 8 (50). С. 80—84.
8. Николаева Л.А., Каляпи-на С.А. Использование шлама хим-водоочистки ТЭС в производстве полимерных композитов // Экология и промышленность России. 2011. № 11. С. 7—9.
9. НиколаеваЛ.А., БородайЕ.Н., Голубчиков М.А. Сорбционные свойства шлама осветлителей при очистке сточных вод электростанций от нефтепродуктов // Известия
2. Gulyaeva I.S., D'yakov M.S., Glushanko-va I.S., Belen'kiy M.B. Utilizatsiya osadkov stoch-nykh vod s polucheniem produktov, obladayush-chikh tovarnymi svoystvami [Sewage Sludge Utilization Obtaining Marketable Products]. Za-shchita okruzhayushchey sredy v neftegazovom komplekse [Environmental Protection in the Oil Engineering Complex]. 2012, no. 7, pp. 43—49. (In Russian)
3. Zubkova VI., Koren'kova S.F., Malyavs-kiy N.I. Prirodnoe i tehnogennoe nanosyr'e v proiz-vodstve smeshannykh vyazhushchikh [Natural and Technogenic Raw Nanomaterials in Mixed Binders Production]. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Povolzh'ya [The Volga Region Herald of Science and Technology]. 2013, no. 1, pp. 174—176. (In Russian)
4. Koren'kova S.F., Yakushin I.V, Zimina VG. Fraktal'noe modelirovanie svoystv shlamovykh otkhodov [Fractal Modeling of Sludge Properties]. Bashkirskiy khimicheskiy zhurnal [Bashkortostan Chemical Journal]. 2007, no. 4, vol. 14, pp. 114—119. (In Russian)
5. Nikolaeva L.A., Khusaenova A.Z. Energo-i resursosberegayushchaya tekhnologiya utilizatsii shlama khimvodoochistki TES [Energy- and Resources-Saving Technique of Utilizing Thermal-Power Station Chemical Water-Treatment Sludge]. Teploenergetika [Heat Power Engineering]. 2014, no. 5, pp. 69—74. (In Russian)
6. Nikolaeva L.A., Golubchikov M.A., Zakha-rova S.V. Izuchenie sorbtsionnykh svoystv shlama osvetliteley pri ochistke stochnykh vod TES ot nefteproduktov [An Investigation into Clearers Sludge Sorption Properties in Oil-Products Removing from Thermal Power-Station Sewage]. Izvesti-ya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Problemy ener-getiki [News of Higher Educational Institutions. Power Engineering Problems]. 2012, no. 9—10, pp. 86—91. (In Russian)
7. Nikolaeva L.A., Nedzvetskaya R.Ya. Issle-dovanie utilizatsii shlama vodopod-gotovki TES v kachestve sorbenta pri biologicheskoy ochistke stochnyh vod promyshlennyh predpriyatiy [An Investigation into Utilizing Thermal Power- Station Water-Treatment Sludge as a Sorbent in Biological Treatment of Industrial Enterprise Sewage]. Voda: Himiya i Ekologiya [Water: Chemistry and Ecology]. 2012, no. 8 (50), pp. 80—84. (In Russian)
8. Nikolaeva L.A., Kalyapina S.A. Ispol'zovanie shlama khimvodoochistki TES v proizvodstve polimernykh kompozitov [Using the
высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2011. № 1—2. С. 132—136.
10. Лаптев А.Г., Бородай Е.Н., Николаева Л.А. Новые возможности утилизации шламов химической во-доподготовки на ТЭС // Вода: химия и экология. 2009. № 3 (9). С. 2—5.
11. Тараканов О.В., Пронина Т.В., Тараканов А.О. Применение минеральных шламов в производстве строительных растворов // Строительные материалы. 2008. № 4. С. 68—70.
12. Чумаченко Н.Г., Коренько-ва Е.А. Промышленные отходы — перспективное сырье для производства строительных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 3. С. 20—24.
13. CerqueiraM.B.R., Caldas S.S., Primel E.G. New sorbent in the dispersive solid phase extraction step of quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe for the extraction of organic contaminants in drinking water treatment sludge // Journal of Chromatography A. Apr. 4. 2014. Vol. 1336. Рр. 10—22.
14. Zhou Zhiwei, Yang Yanling, Li Xing, Wang Weiqiang, Wu Yan, Wang Changyu, Luo Jianliang. Coagulation performance and flocs characteristics of recycling pre-sonicated condensate sludge for low-turbidity surface water treatment // Separation and Purification Technology. 2014. Vol. 123. Рр. 1—8.
15. Zhou Zhiwei, Yang Yanling, Li Xing, Gao Wei, Liang Heng, Li Guibai. Coagulation efficiency and flocs characteristics of recycling sludge during treatment of low temperature and micro-polluted water // Journal of Environmental Sciences. 2012. Ш. 24. No. 6. Рр. 1014—1020.
16. Verrelli D.I., Dixon D.R., Scales P.J. Effect of coagulation conditions on the dewatering properties of sludges produced in drinking water treatment // Colloids and Surfaces A:
Sludge of Chemical Water Treatment at Thermal Power Stations in Polymer Composites Production]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2011, no. 11, pp. 7—9. (In Russian)
9. Nikolaeva L.A., Boroday E.N., Gol-ubchikov M.A. Sorbtsionnye svoystva Shlama osvetliteley pri ochistke stochnykh vod elektro-stantsiy ot nefteproduktov [Clearers Sludge Sorption Properties in Removing Oil-Products from Thermal Power-Station Sewage]. Izvestiya vuzov. Problemy energetiki [News of Higher Educational Institutions. Power Engineering Problems]. 2011, no. 1—2, pp. 132—136. (In Russian)
10. Laptev A.G., Boroday E.N., Nikola-eva L.A. Novye vozmozhnosti utilizatsii shlamov khimicheskoy vodopodgotovki na TES [New Possibilities of Utilizing Chemical Water Treatment Sludge of Thermal Power-Stations]. Voda: Khi-miya i Ekologiya [Water: Chemistry and Ecology]. 2009, no. 3, pp. 2—5. (In Russian)
11. Tarakanov O.V, Pronina T.V., Tara-kanov A.O. Primenenie mineral'nykh shlamov v proizvodstve stroitel'nykh rastvorov [Mineral Sludge Using in Building-Slurries Production]. Stroitel'nye materialy [Building Materials]. 2008, no. 4, pp. 68—70. (In Russian)
12. Chumachenko N.G., Koren'kova E.A. Promyshlennye othody — perspektivnoe syr'e dlya proizvodstva stroitel'nykh materialov [Industrial Waste as Promising Raw Materials for Building Materials Production]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering] 2014, no. 3, pp. 20—24. (In Russian)
13. Cerqueira M.B.R., Caldas S.S., Primel E.G. New Sorbent in the Dispersive Solid Phase Extraction Step of Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe for the Extraction of Organic Contaminants in Drinking Water Treatment Sludge. Journal of Chromatography A. April 4, 2014, vol. 1336, pp.10—22. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j.chroma.2014.02.002.
14. Zhou Zhiwei, Yang Yanling, Li Xing, Wang Weiqiang, Wu Yan, Wang Changyu, Luo Jianliang. Coagulation Performance and Flocs Characteristics of Recycling Pre-sonicated Condensate Sludge for Low-turbidity Surface Water Treatment. Separation and Purification Technology. 2014, vol. 123, pp. 1—8. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j.seppur.2013.12.001.
Physicochem. Eng. Aspects. 2009. Vol. 348. No. 1—2. Pp. 14—23.
17. Palomo M., Penalver A., Aguilar C., Borrull F. Presence of Naturally Occurring Radioactive Materials in sludge samples from several Spanish water treatment plants // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 181. Pp. 716—721.
18.Xu G.R., Yan Z.C., Wang Y.C., Wang N. Recycle of Alum recovered from water treatment sludge in chemically enhanced primary treatment // Journal of Hazardous Materials. 2009. Vol. 161. No. 1—2. Pp. 663—669.
19. Sun J., Pikaar I., Sharma K.R., Keller J., Yuan Z. Feasibility of sulfide control in sewers by reuse of iron rich drinking water treatment sludge // Water research. 2015. Vol. 7. No. 1. Pp. 150—159.
20. Keeley J., Smith A.D., Judd S.J., Jarvis P. Reuse of recovered coagulants in water treatment: An investigation on the effect coagulant purity has on treatment performance // Separation and Purification Technology. 2014. Vol. 131. Pp. 69—78.
21. Huang C.-H, Wang S.-Y. Application of water treatment sludge in the manufacturing of lightweight aggregate // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 43. Pp. 174—183.
22. Kizinievic O., Zurauskie-ne R., Kizinievic V., Zurauskas R. Utilisation of sludge waste from water treatment for ceramic products // Construction and Building Materials. 2013. Vol. 41. Pp. 464—473.
23. Sales A., Rodrigues de Souza F. Concretes and mortars recycled with water treatment sludge and construction and demolition rubble // Construction and Building Materials. 2009. Vol. 23. No. 6. Pp. 2362—2370.
15. Zhou Zhiwei, Yang Yanling, Li Xing, Gao Wei, Liang Heng, Li Guibai. Coagulation Efficiency and Flocs Characteristics of Recycling Sludge during Treatment of Low Temperature and Micro-polluted Water. Journal of Environmental Sciences. 2012, vol. 24, no. 6, pp. 1014—1020. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/S1001-0742(11)60866-8.
16. Verrelli D.I., Dixon D.R., Scales P.J. Effect of Coagulation Conditions on the Dewatering Properties of Sludges Produced in Drinking Water Treatment. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2009, vol. 348, no. 1—2, pp. 14—23.
17. Palomo M., Penalver A., Aguilar C., Borrull F. Presence of Naturally Occurring Radioactive Materials in Sludge Samples from Several Spanish Water Treatment Plants. Journal of Hazardous Materials. 2010, vol. 181, pp. 716—721.
18. Xu G.R., Yan Z.C., Wang Y.C., Wang N. Recycle of Alum Recovered from Water Treatment Sludge in Chemically Enhanced Primary Treatment. Journal of Hazardous Materials. 2009, vol. 161, no. 2—3, pp. 663—669. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j.jhazmat.2008.04.008.
19. Sun J., Pikaar I., Sharma K.R., Keller J., Yuan Z. Feasibility of Sulfide Control in Sewers by Reuse of Iron Rich Drinking Water Treatment Sludge. Water Research. 2015, vol. 7, no. 1, pp. 150—159. DOI: http://dx.doi.org/10.1016Zj.watres.2014.12.044.
20. Keeley J., Smith A.D., Judd S.J., Jarvis P. Reuse of Recovered Coagulants in Water Treatment: An Investigation on the Effect Coagulant Purity has on Treatment Performance. Separation and Purification Technology. 2014, vol. 131, pp. 69—78. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2014.04.033.
21. Huang C.-H., Wang S.-Y. Application of Water Treatment Sludge in the Manufacturing of Lightweight Aggregate. Construction and Building Materials. 2013, vol. 43, pp. 174—183. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2013.02.016.
22. Kizinievic O., Zurauskiene R., Kizinievic V, Zurauskas R. Utilisation of Sludge Waste from Water Treatment for Ceramic Products. Construction and Building Materials. 2013, vol. 41, pp. 464—473. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.12.041.
23. Sales A., Rodrigues de Souza F. Concretes and Mortars Recycled with Water Treatment Sludge and Construction and Demolition Rubble. Construction and Building Materials. 2009, vol. 23, no. 6, pp. 2362—2370. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/jxon-buildmat.2008.11.001.
24. Lebigue C.J., Andriantsi-ferana C., Krou N'G., Ayral C., Mohamed E., Wilhelm A.-M., Delmas H., Le Coq L., Gerente C., Smith K.M., Pullket S., Fowler G.D., Graham N.J.D. Application of sludge-based carbonaceous materials in a hybrid water treatment process based on adsorption and catalytic wet air oxidation // Journal of Environmental Management. 2010. Vol. 91 (12). Pp. 2432—2439.
25. Siswoyo E., Mihara Y., Tanaka S. Determination of key components and adsorption capacity of a low cost adsorbent based on sludge of drinking water treatment plant to adsorb cadmium ion in water // Applied Clay Science. 2014. Vol. 97—98. Pp. 146—152.
26. Sales A., De Souza F.R., Almeida F.D.C.R. Mechanical properties of concrete produced with a composite of water treatment sludge and sawdust // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25. Pp. 2793—2798.
27. Ротермель М.В., Бучель-ников Д.Ю., Красненко Т.И., Сирина Т.П. Шламы химической водо-подготовки: состав, свойства, перспективы рециклинга// Техносфер-ная безопасность. 2014. № 1 (2). Режим доступа: http://uigps.ru/sites/ default/files/jyrnal/stat%20PB%20 2/12.pdf.
28. Zinck J., Griffith W. Review of Mine Drainage Treatment and Sludge Manage- Operations // Project 603054, REPORT CANMET-MMSL 10-058(CR). Version — March 2013. 101 p.
29. Sotero-SantosR.B., Rocha O., Povinelli J. Evaluation of water treatment sludges toxicity using the Daphnia bioassay // Water Research. 2005. Vol. 39. No. 16. Pp. 3909—3917.
30. Тупицына О.В., Гладышев Н.Г., Кузнецова М.С., Пирожков Д.А., Чертес К.Л., Тарасова И.В., Быков Д.Е. Реабилитация территорий, деградированных в результа-
24. Lebigue C.J., Andriantsiferana C., Krou N'G., Ayral C., Mohamed E., Wilhelm A.-M., Delmas H., Le Coq L., Gerente C., Smith K.M., Pullket S., Fowler G.D., Graham N.J.D. Application of Sludge-based Carbonaceous Materials in a Hybrid Water Treatment Process Based on Adsorption and Catalytic Wet Air Oxidation. Journal of Environmental Management. 2010, vol. 91 (12), pp. 2432—2439. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j. jenvman.2010.06.008.
25. Siswoyo E., Mihara Y., Tanaka S. Determination of Key Components and Adsorption Capacity of a Low Cost Adsorbent Based on Sludge of Drinking Water Treatment Plant to Adsorb Cadmium Ion in Water. Applied Clay Science. 2014, vol. 97—98, pp. 146—152. DOI: http://dx.doi. org/10.1016/j.clay.2014.05.024.
26. Sales A., De Souza F.R., Almeida F.D.C.R. Mechanical Properties of Concrete Produced with a Composite of Water Treatment Sludge and Sawdust. Construction and Building Materials. 2011, vol. 25, no. 6, pp. 2793—2798.
27. Rotermel' M.V., Buchel'nikov D.Yu., Krasnenko T.I., Sirina T.P. Shlamy khimicheskoy vodopodgotovki: sostav, svoystva, perspektivy ret-siklinga [Chemical Water-Treatment Sludge: the Composition, Properties, Recycling Prospects]. Tekhnosfernaya bezopasnost' [Technosphere Safety]. 2014, no. 1 (2). Available at: http://uigps.ru/ sites/default/files/journal/stat%20PB%202/12.pdf. Date of access: 20.12.2014. (In Russian)
28. Zinck J., Griffith W. Review of Mine Drainage Treatment and Sludge Manage- Operations. Project 603054, REPORT CANMET-MMSL 10-058(CR). Version — March 2013, 101 p.
29. Sotero-Santos R.B., Rocha O., Povinelli J. Evaluation of Water Treatment Sludges Toxicity Using the Daphnia Bioassay. Water Research. 2005, vol. 39, no. 16, pp. 3909—3917. DOI: http:// dx.doi.org/10.1016/j.watres.2005.06.030.
30. Tupitsyna O.V., Gladyshev N.G. Kuzne-tsova M.S., Pirozhkov D.A., Chertes K.L., Tara-sova I.V., Bykov D.E. Reabilitatsiya territoriy, de-gradirovannykh v rezul'tate deyatel'nosti opasnykh proizvodstv [Rehabilitation of the Areas Degraded through Hazardous Industries Activities]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2011, no. 3, pp. 30—32. (In Russian)
31. Tupitsyna O.V., Kompleksnaya geoeko-logicheskaya sistema issledovaniya i vosstanov-leniya tekhnogenno narushennykh territoriy
те деятельности опасных производств // Экология и промышленность России. 2011. № 3. С. 30—32.
31. Тупицына О.В. Комплексная геоэкологическая система исследования и восстановления техногенно нарушенных территорий // Экология и промышленность России. 2011. № 3. С. 35—38.
32. Чертес К.Л., Быков Д.Е., Енду-раева Н.Н., Тупицына О.В. Рекультивация отработанных карьеров // Экология и промышленность России. 2002. № 11. С. 18—22.
33. Автомобильные дороги и мосты. Строительство конструктивных слоев дорожных одежд из грунтов, укрепленных вяжущими материалами : обзорная информация. М. : Информавтодор, 2007. Вып. 3.
34. Тупицына О.В., Камбург В.Г., Чертес К.Л., Быков Д.Е. Критериальная оценка состояния нарушенных геосистем // Нефтегазовое дело. 2012. № 4. С. 231— 241. Режим доступа: http://www.ogbus.ru/ authors/Tupitsyna/Tupitsyna_2.pdf. Дата обращения: 20.12.2014.
35. Ланис А.Л., Хан Гил Нам. Модификация модели геосреды для решения задач механики грунтов методом дискретных элементов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 1 (38). С. 273—281.
36. Аксенов В.И., Ладыгичев М.Г., Ничкова И.И., Никулин В.А., Кляйн С.Э., Аксенов Е.В. Водное хозяйство промышленных предприятий: Справочное издание : в 2-х кн. М. : Теплотехник, 2005. Кн. 1. 640 с.
37. Сафонова НА., Чертес К.Л., Тупицына О.В., Пыстин В.Н., Калинкина К.Д., Бурлака В.А., Быков Д.Е. Комплексная система обращения с буровыми шламами с использованием геоконтейнерной обработки // Нефтегазовое дело. 2012. № 4. С. 274—284. Режим доступа: http://ogbus. ru/authors/Safonova/Safonova_1.pdf. Дата обращения: 23.12.2014.
38. Сафонова Н.А., Тупицына О.В., Чертес К.Л., Штеренберг А.М., Ярыги-на А.А., Пыстин В.Н., Быков Д.Е. Ком-
[Integrated Geo-Ecological System of Investigation and Restoration of Man-Caused Disturbed Areas]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2011, no. 3, pp. 35—38. (In Russian)
32. Chertes K.L., Bykov D.E., Endu-raeva N.N., Tupitsyna O.V. Rekul'tivatsiya otrabotannykh kar'erov [Recultivation of the Fulfilled Pits]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2002, no. 11, pp. 18—22. (In Russian)
33. Avtomobil'nye dorogi i mosty. Stroitel'stvo konstruktivnykh sloev dorozh-nykh odezhd iz gruntov, ukreplennykh vy-azhushchimi materialami : obzornaya in-formatsiya [Automobile Roads and Bridges. Road-Coating Structural Layers Construction of Soils Hardened with Binders : General Information]. Moscow, Informavtodor Publ., 2007, issue 3. (In Russian)
34. Tupitsyna, O.V., Kamburg V.G., Chertes K.L., Bykov D.E. KriteriaTnaya otsenka sostoyaniya narushennykh geo-sistem [Criteria Evaluation of the Condition of Disturbed Geosystem]. Neftegazovoe delo [Petroleum Engineering]. 2012, no. 4, pp. 231—241. Available at: http://www.og-bus.ru/authors/Tupitsyna/Tupitsyna_2.pdf. Date of access: 20.12.2014. (In Russian)
35. Lanis A.L., Khan Gil Nam. Modi-fikatsiya modeli geosredy dlya resheniya zadach mekhaniki gruntov metodom diskret-nykh elementov [Modification of Geoenvi-ronment Model for Solving the Problem of Soil Mechanics by Discrete Element Method]. Vestnik Tomskogo GASU [Bulletin of Tomsk State Architectural and Construction University]. 2013, no. 1 (38), pp. 273—281. (In Russian)
36. Aksenov VI., Ladygichev M.G., Nichkova I.I., Nikulin V.A., Klyayn S.E., Aksenov E.V. Vodnoe khozyaystvo pro-myshlennykh predpriyatiy: spravochnoe izdanie [Industrial Enterprises' Water Management: Reference Book]. In 2 volumes. Moscow, Teplotekhnik Publ., 2005, vol. 1, 640 p. (In Russian)
37. Safonova N.A., Chertes K.L., Tupitsyna O.V., Pystin V.N., Kalinkina K.D., Burlaka VA., Bykov D.E. Kompleksnaya sistema obrashcheniya s burovymi shlamami
плексная система обработки и утилизации буровых шламов при помощи фильтрующих оболочек // Экология и промышленность России. 2013. № 7. С. 11—17.
39. Быков Д.Е., Тупицына О.В., Гла-дышевН.Г., Зеленцов Д.В., ГвоздеваН.В., Самарина О.А., Цимбалюк А.Е., Чер-тес К.Л. Комплекс биодеструкции не-фтеотходов // Экология и промышленность России. 2011. № 3. С. 33—34.
40. Андреев С.Ю. Математическое моделирование процесса аэрирования // Водоснабжение и санитарная техника. 2007. № 3. С. 34—37.
41. Разработка системы утилизации шлама. Разработка комплексной технологии обезвоживания и конверсии шлама водоподготовки ТЭЦ в рекульти-вационно-строительный материал ОАО «КНПЗ» // Проект 50-10/10-0620-НИ-ОКР-2. Самара : ООО «ЭнергоПроект-СтройИзыскания», 2011. 175 с.
42. ОЗХ НПЗ. Буферный пруд. Реконструкция // Проект 447/11//11-0711.157-П-101.510.001. ГОУ ВПО СамГТУ НЦПЭ. Самара, 2012. 138 с.
43. Строительство площадки для проведения биодеструкции нефтесодержащих отходов в цехе № 11 ОАО «НкНПЗ» // Проект 3281214/0611Д/116/14, ФГБОУ ВПО «СамГТУ». Самара, 2014. 86 с.
Поступила в редакцию в январе 2015 г.
Об авторах: Чертес Константин Львович — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химической технологии и промышленной экологии, Самарский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО «СамГТУ»), 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244, [email protected];
Тупицына Ольга Владимировна — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химической технологии и промышленной экологии,
Самарский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО
s ispol'zovaniem gokonteynemoy obrabotki [A Complex System of Drillings Treatment Using Geocontainer Treatment]. Neftegazovoe delo [Petroleum Engineering]. 2012, no. 4, pp. 274—284. Available at: http://www.ogbus. ru/authors/Safonova/ Safonova_1.pdf. Date of access: 23.12.2014. (In Russian)
38. Safonova N.A., Tupitsyna O.V., Chertes K.L., Shterenberg A.M., Yarygina A.A., Pystin V.N., Bykov D.E. Kompleksnaya sistema obrabotki i utilizatsii burovykh sh-lamov pri pomoshchi fil'truyushchikh obolo-chek [A Complex System of Drillings Treatment and Utilization Using Membranes]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry ofRussia]. 2011, no. 7, pp. 11—17. (In Russian)
39. Bykov D.E., Tupitsyna O.V., Glady-shev N.G., Zelentsov D.V., Gvozdeva N.V., Samarina O.A., Tsimbalyuk A.E., Chertes K.L. Kompleks biodestruktsii nefteothodov [Biodegradation Complex for Oil-Processing Waste]. Ekologiya i promyshlennost' Rossii [Ecology and Industry of Russia]. 2011, no. 3, pp. 33—34. (In Russian)
40. Andreev S.Yu. Matematicheskoe modelirovanie protsessa aerirovaniya [Mathematical Simulation of Aeration Process]. Vo -dosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika [Water Supply and Sanitary Equipment]. 2007, no. 3, pp. 34—37. (In Russian)
41. Razrabotka sistemy utilizatsii shlama. Razrabotka kompleksnoy tekhnologii obez-vozhivaniya i konversii shlama vodopodgoto-vki TETs v rekul'tivatsionno-stroitel'nyy material OAO «KNPZ» [Development of Sludge Utilization System. Development of a Comprehensive Technique for Thermal Power-Station Water Treatment Sludge Dewatering and Converting It into a Re-cultivation Building Material of Kuibyshev Petroleum Refinery Stock Company]. Project 50-10/10-0620-NI0KR-2. Samara, OOO «EnergoProektStroyIzyskani-ya» Publ., 2011, 175 p. (In Russian)
42. OZKh NPZ. Bufernyy prud. Rekon-struktsiya [Offsite Facility PR. Balancing Pond. Reconstruction]. Project 447/11//11-0711.157-P-101.510.001. GOU VPO SamG-TU NTsPE Publ., Samara, 2012, 138 p. (In Russian)
«СамГТУ»), 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244, о^аШрюупа@ yandex.ru;
Пыстин Виталий Николаевич — аспирант кафедры химической технологии и промышленной экологии, Самарский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО «СамГТУ»), 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244, [email protected].
Для цитирования: Чертес К.Л., Тупицына О.В., Пыстин В.Н. Геоэкологическая оценка накопителей шламов водного хозяйства и разработка технологий их ликвидации // Вестник МГСУ 2015. № 2. С. 110—129.
43. Stroitel'stvo ploshchadki dlya pro-vedeniya biodestruktsii neftesoderzhash-chikh otkhodov v tsekhe № 11 OAO «NkNPZ» [Construction of a Site for Carrying Out Oil-Containing Waste Biodegradation in Workshop 11 of "KPR" Stock Company]. Project 3281214/0611D/116/14, FGBOU VPO «SamGTU» Publ., Samara, 2014, 86 p. (In Russian)
Received in January 2015.
About the authors: Chertes Konstantin L'vovich — Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of Chemical Technology and Industrial Ecology, Samara State Technical University (SamS-TU), 244 Molodogvardeyskaya str., Samara, 443100, Russian Federation; chertes2007@ yandex.ru;
Tupitsyna Ol'ga Vladimirovna — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Chemical Technology and Industrial Ecology, Samara State Technical University (SamSTU), 244 Molodogvardeyskaya str., Samara, 443100, Russian Federation; olgatupicyna@ yandex.ru;
Pystin Vitaliy Nikolayevich — postgraduate student, Department of Chemical Technology and Industrial Ecology, Samara State Technical University (SamSTU), 244 Molodogvardeyskaya str., Samara, 443100, Russian Federation; vitaliy.pystin@ yandex.ru.
For citation: Chertes K.L., Tupitsyna O.V, Pystin V.N. Geoekologicheskaya otsenka nakopiteley shlamov vodnogo khozyay-stva i razrabotka tekhnologiy ikh likvi-datsii [Geoecological Evaluation of Water Industry Sludge Ponds and Developing the Techniques of their Disposal]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2015, no. 2, pp. 110—129. (In Russian)
