Научная статья на тему 'Проблемы производства полимерно-битумных вяжущих в дорожном строительстве'

Проблемы производства полимерно-битумных вяжущих в дорожном строительстве Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
1375
199
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
iPolytech Journal
ВАК
Ключевые слова
ДОРОЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО / ROAD CONSTRUCTION / ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫЕ ВЯЖУЩИЕ / POLYMER-BITUMEN BINDERS / МОДИФИЦИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ / MODIFYING AGENTS / СТИРОЛ-БУТАДИЕН СТИРОЛ (СБС) / STYRENE-BUTADIENE-STYRENE (SBS)

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Рыбачук Никита Андреевич

Проведен анализ проблем, связанных с производством полимерно-битумных вяжущих в дорожном строительстве. Рассмотрены материалы отечественных и зарубежных исследований в данной области. Приведены экспериментальные данные исследований физико-механических характеристик полимерно-битумных вяжущих (ПБВ). По полученным данным сделаны выводы и даны рекомендации по производству ПБВ с учетом климатических и других особенностей регионов Российской Федерации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Рыбачук Никита Андреевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROBLEMS OF POLYMER BITUMEN BINDERS PRODUCTION IN ROAD CONSTRUCTION

The article analyzes the problems associated with the production of polymer bitumen binders in road construction. Domestic and foreign researches in this field are reviewed. Experimental data of the studies of physico-mechanical properties of polymer-bitumen binders are given. Obtained data allowed to make conclusions and provide recommendations on polymer-bitumen binder production taking into account climatic and other features specific to the regions of the Russian Federation.

Текст научной работы на тему «Проблемы производства полимерно-битумных вяжущих в дорожном строительстве»

УДК 691.161

ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИМЕРНО-БИТУМНЫХ ВЯЖУЩИХ В ДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

© Н.А. Рыбачук1

Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.

Проведен анализ проблем, связанных с производством полимерно-битумных вяжущих в дорожном строительстве. Рассмотрены материалы отечественных и зарубежных исследований в данной области. Приведены экспериментальные данные исследований физико-механических характеристик полимерно-битумных вяжущих (ПБВ). По полученным данным сделаны выводы и даны рекомендации по производству ПБВ с учетом климатических и других особенностей регионов Российской Федерации.

Ключевые слова: дорожное строительство; полимерно-битумные вяжущие; модифицирующие добавки; стирол-бутадиен стирол (СБС).

PROBLEMS OF POLYMER BITUMEN BINDERS PRODUCTION IN ROAD CONSTRUCTION N.A. Rybachuk

Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, Russia, 664074.

The article analyzes the problems associated with the production of polymer bitumen binders in road construction. Domestic and foreign researches in this field are reviewed. Experimental data of the studies of physico-mechanical properties of polymer-bitumen binders are given. Obtained data allowed to make conclusions and provide recommendations on polymer-bitumen binder production taking into account climatic and other features specific to the regions of the Russian Federation.

Keywords: road construction; polymer-bitumen binders; modifying agents; styrene-butadiene-styrene (SBS).

Основным видом органического вяжущего, применяемого в дорожной отрасли Российской Федерации, является нефтяной дорожный битум. Достаточно широкое применение этот материал получил благодаря таким свойствам, как пластичность, способность материалов на основе битума выдерживать в течение длительного времени различные деформации, низкие температуры и температурные перепады с незначительными разрушениями. Однако в связи с постоянным увеличением интенсивности движения и возросшими нагрузками на автомобильную дорогу от транспортных средств большая часть покрытий с использованием асфальтобетона на основе битумного вяжущего характеризуется снижением комплекса основных показателей - физико-механических и эксплуатационных свойств. Это связано прежде всего с битумом, поскольку именно этот материал в наибольшей степени подвержен изменениям под воздействием транспортных нагрузок и погодно-климатических факторов. Работы, направленные на повышение качества и улучшение свойств битумных вяжущих, проводятся во всем мире. Одним из направлений решения проблемы является модифицирование битума синтетическими полимерными материалами.

Модифицирование вяжущего может производиться как на стадии приготовления вяжущего, так и на стадии приготовления асфальтобетонной смеси.

Наиболее известными и активно применяемыми модификаторами в дорожном строительстве являются различные поверхностно-активные вещества (ПАВ) и

стабилизирующие добавки (рис. 1). В западных странах также активно используются смолы и быстровы-сыхающие масла.

Поверхностно-активные вещества - химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела термодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения. ПАВ предназначены для улучшения адгезии битума и минеральной части асфальтобетонной смеси. В дорожном строительстве применяются анионные и катионные ПАВ [1].

Стабилизирующие добавки используются для приготовления щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). В стабилизирующих добавках для смеси ЩМА применяется три типа волокон - целлюлозные, полимерные и минеральные [5].

Смолы применяются для снижения склонности битума к пластической текучести при низких температурах [11]. Использование смол более характерно для США и стран Европы. Наиболее распространенными являются эпоксидная и полиуретановая смолы.

Быстровысыхающие масла применяются для предотвращения окисления, используются в основном в западных странах.

С 1960-х гг. в США и странах Европы достаточно широкое применение получили модифицирующие полимерные добавки в битум. В России наибольшее распространение имели эластомеры и термопласты. С начала 2000-х гг. модифицирующие полимерные добавки стали использоваться и в России. Одним из направлений улучшения битумов стало использова-

1 Рыбачук Никита Андреевич, аспирант, тел.: 89646573135, e-mail: element367@gmail.com Rybachuk Nikita, Postgraduate, tel.: 89646573135, e-mail: element367@gmail.com

ние в качестве модификатора измельченной резиновой крошки, которая также вводилась в битум в виде суспензии растворенной резины [6].

Термопласты - полимерные материалы, способные при нагревании обратимо переходить в высокоэластичное либо вязкотекучее состояние (рис. 2) [3, 9].

При обычной температуре термопласты находятся в твердом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее - в вязко-текучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Эти переходы обратимы и могут повторяться многократно.

Рис. 1. Классификация добавок к битуму и асфальтобетонным смесям в дорожном строительстве (составлено по [9])

Рис. 2. Классификация термопластов, используемых для модификации дорожных битумов [9]

Эластомер - под этим термином понимают полимеры, обладающие высокоэластичными свойствами в диапазоне эксплуатации. Эластомером или резиной называют любой упругий материал, который может растягиваться до размеров, во много раз превышающих его начальную длину, и, что существенно, возвращаться к исходному размеру, когда нагрузка снята. К эластомерам, используемым в качестве модификаторов битума, относятся, в основном, синтетические каучуки (полибутадиеновый, натуральный, бутилкау-чук, хлоропрен и др.) (рис. 3). В зависимости от выбора технологии каучуками может быть модифицирован как битум, так и асфальтобетонная смесь [4].

вяжущим эластичность [4, 10]. В результате введения в асфальтобетонную смесь полимера типа СБС в количестве 3-5% от массы битума увеличивается способность покрытия к быстрому снятию напряжения, которое возникает под воздействием движущегося транспорта.

Как показала практика, наиболее эффективными для использования в дорожном строительстве являются модификаторы, которые доступны, недороги и обладают следующим набором свойств [3, 7, 8]:

- совместимость с битумом;

- способность не разрушаться при температуре приготовления асфальтобетонной смеси;

Рис. 3. Классификация эластомеров, используемых для модификации дорожных битумов [9]

В последние годы широкое применение в модификации органических вяжущих получили термопластичные эластомеры - термоэластопласты, которые ближе по свойствам к эластомерам, однако благодаря своему строению объединяют в себе свойства как термопластов, так и эластомеров. Примером подобного модификатора битумного вяжущего является стирол-бутадиен-стирол (СБС). Этот полимер благодаря своим свойствам способен не только повышать прочность битума (что достигается и другими видами модификаторов), но и придавать полимерно-битумным

- способность повышать сопротивление битумов в асфальтобетонных смесях сдвиговым напряжениям без увеличения вязкости битумов при температурах смешения и укладки;

- способность образовывать эластичную структурную сетку в битумных вяжущих при минимальном содержании полимера;

- химическая и физическая стабильность и способность сохранять свои свойства при хранении, переработке, а также в условиях эксплуатации в дорожном покрытии;

- соответствие добавок нормам по токсичности, пожаробезопасности и технологичности (должны быть не ниже, чем для битумов);

По объемам применения полимеры размещаются в следующем порядке:

- термоэластопласты типа стирол-бутадиен-стирол (СБС);

- термопласты типа этилен-винил-ацетат, поли-изобутадиен, полипропилен, разнообразные блоксо-полимеры;

- полимерные латексы;

- термополимеры типа этиленглицидилакрилат.

Такое распределение связано в основном с особенностями каждого вида модификатора: термопласты не позволяют получать требуемую трещиностой-кость конечного продукта, а также плохо растворяются в битуме; эластомеры типа каучуков образуют пространственную эластичную структурную сетку в битуме только при достаточно высоких концентрациях - не менее 8% по массе; смолы достаточно дороги и требуют применения специального отвердителя, что может привести к ухудшению технологических свойств полимер асфальтобетонных смесей [10].

В связи с этим актуальным становится использование термоэластопластов, в частности, блоксополи-меров типа СБС, поскольку они частично взаимодействуют с битумом и образуют пространственную структурную сетку при содержании полимера в битуме 3-5% по массе. Наиболее известные фирмы - производители подобных добавок, представлены в табл. 1.

Несмотря на большое многообразие модифицирующих добавок, для всех ПБВ существуют общие принципы и особенности, которые необходимо учитывать при выборе добавок применительно к конкретному случаю.

Механизм регулирования свойств вяжущего различными полимерами заключается в создании сетки полимера внутри битума, в результате получаем вяжущее, армированное полимером. ПБВ, как правило, имеют микро- или макронеоднородные структуры, то есть являются композиционными материалами. Результаты модификации битумов в каждом отельном случае зависят от количественного соотношения полимера и вяжущего, их совместимости, а также температурных режимов приготовления ПБВ. Таким обра-

зом, изменяя вид, концентрацию полимера, можно получать композиционные материалы с регулируемым набором физико-механических свойств.

В табл. 2 приведены данные испытаний битумов дорожных улучшенных (БДУ) с добавками Kraton и Luprene.

По данным, представленным в табл. 2, можно сделать вывод, что при введении даже незначительного количества добавок по массе битума можно получить полимерно-битумные вяжущие с заданным и достаточно широким набором свойств. Однако, несмотря на всю привлекательность такого направления работы, существуют некоторые ограничения, связанные со спецификой битумов российского производства:

- климатические факторы - низкие среднесуточные зимние температуры;

- высокая стоимость как самих добавок, так и оборудования для производства битумов, модифицированных полимерами;

- модифицирующие добавки не обеспечивают адгезии ПБВ к кислым породам;

- большинство битумов в России окисленного типа.

Погодно-климатические факторы являются одним из важнейших определяющих факторов выбора битума для асфальтобетонных смесей. Связано это со значительными низкими отрицательными температурами в зимний период.

Требования к ПБВ должны учитывать работу вяжущего в условиях низких зимних температур (табл. 3).

В табл. 4 представлены данные для сравнения свойств ПБВ на основе битумов разной марочной консистенции.

Как видно из табл. 2 и 3, для всех типов битумов, модифицированных полимерами типа СБС, температура хрупкости при малом количестве введенной модифицирующей добавки - до 3% по массе - остается такой же, как и у исходных битумов, или меняется, но незначительно. Значительное увеличение температуры хрупкости можно наблюдать при введении добавки 4 и 6% по массе. Однако это является экономически невыгодным в связи с высокой стоимостью полимеров, а также усложнением технологического процесса.

Таблица 1

Фирмы - изготовители модифицирующих добавок_

Фирма-производитель Добавка

Kraton Рolymers (США) Kraton

Dunasol (Испания) Calprene

DuPont (США, Канада) Elvalou

BASF (Германия) Butonal

LGChemicals (Южная Корея) Luprene

Воронежсинтезкаучук (Россия) ДСТ

о

К)

Таблица 2

Физико-механические свойства полимерно-битумного вяжущего, приготовленного с использованием битума дорожного улучшенного

марки БДУ 70/100 и полимера типа СБС разных марок [8]

Показатель Норма по ГОСТ Р 52 056-2003 для марки ПБВ 60 Фактические значения для битума Фактические значения для ПБВ, приготовленного с 2,5% по масс полимером марки Фактические значения для ПБВ, приготовленного с 4% по масс полимером марки Фактические значения для ПБВ, приготовленного с 6% по масс полимером марки

Kraton D Т1101 CS Luprene LG 501 Kraton D Т1101 CS Luprene LG 501 Kraton D Т1101 CS Luprene LG 501

Глубина проникания иглы, 0,1 мм, гри: 25°С не менее 60 74 82 63 47 48 43 43

ОС не менее 32 25 27 26 24 25 22 22

Растяжимость, см, гри: 25°С не менее 25 более 140 110 105 50 53 45 44

0°С не менее 11 3,5 24 23 13 14 10 9

Температура размягчения, °С не ниже 54 48 59 60 61 63 79 79

Температура хрупкости, "С не выше -20 -19 -20 -20 -25 -24 -27 -26

Эластичность, %, npn:25DC не менее ВО 4 80 81 85 85 95 95

0°С не менее 70 3 72 70 74 75

Изменение температуры размягчения после прогрева не более 5 2 3 2 2 2 2 2

Температура вспышки, "С не ниже 230 более 300 более 300 более 300 более 300 более 300 более 300 Более 300

Сцепление с мрамором или песком выдерживает с мрамором по контрольному образцу № 2 контрольный образец № 2 с мрамором контрольный образец № 2 с мрамором контрольный образец № 2 с мрамором

Однородность однородно - однородно однородно однородно однородно однородно однородно

Кинематическая вязкость при 135°С - 455 1090 1159 1806 2103 4768 5086

Динамическая вязкость при 60с,С - 270 996 931 2947 3048 - -

После испытания по методике ASTM D 1754:

изменение массы, мае. % - -0,3 -0,28 -0,3 -0,25 -0,24 - -

остаточная пенетрация, % от исходного значения - 72 74 70 93 90 - -

температура размягчения, °С - 53 60 59 63 66 - -

растяжимость при 25° С, см - более 110 55 53 47 45 - -

кинематическая вязкость при 135°С, см - 661 1353 1355 1813 1134 - -

динамическая вязкость при 60°С - 604 1543 1608 3029 3134 - -

ГО

m

о

ч

^

тз

-I

ч

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ю

сл

о о

К)

о сл

со со

00 I

со сл ю о

Таблица 3

Распределение значений температур наиболее холодных су /ток в России и СНГ [3]

Температура наружного воздуха наиболее холодных суток, °С (СНиП 2.01.01-02 «Строительная климатология и геофизика») Россия (78 городов) Страны СНГ (25 городов)

Количество городов (республиканские, краевые столицы и областные центры) Процент к общему количеству городов Количество городов (столицы и другие города стран СНГ) Процент к общему количеству городов

ниже -10 78 100 24 96

ниже -15 78 100 23 92

ниже -20 78 100 21 84

ниже -25 75 96 15 60

ниже -30 65 83 9 36

ниже -35 51 65 2 8

ниже -40 27 35 1 4

ниже -45 10 13 - 0

ниже -50 3 4 - -

ниже -55 1 1 - -

Средняя температура наружного воздуха наиболее холодных суток, °С (значения округлены до целого числа) -37 -27

Таблица 4

Свойства полимерно-битумных вяжущих на основе битумов разной марочной консистенции _при содержании модифицирующей добавки типа СБС 3% по массе [7]_

Наименование показателя свойств Значения показателей для битумов и ПБВ

40/60 40/60ПБВ 60/90 60/90ПБВ 00/130 90/130ПБВ 130/200 130/200ПБВ

Пенетрация, 0,1 мм при: 25°С 0°С 53 26 36 20 75 25 47 26 96 33 53 27 145 41 70 34

Температура размягчения, °С 53 66 49 63 47 63 43 59

Температура хрупкости, °С -17 -17 -19 -20 -21 -21 -23 -24

Растяжимость при 25°С, см 20 21 42 38 68 69 67 84

Эластичность при 25°С, % - 79 - 82 - 86 - 93

Когезия при 25°С, МПа 0,102 0,154 0,079 0,132 0,044 0,105 0,036 0,080

Объяснить факт неизменности температуры хрупкости ПБВ при незначительном количестве введенной добавки можно тем, что температура хрупкости битумов определяется мальтеновой составляющей вяжущего (масла + смолы), которая при модифицировании битума полимером не меняет своих свойств. Поскольку температура хрупкости битумов российского производства не обеспечивает достаточной трещиностой-кости покрытия в период эксплуатации автомобильной дороги, как следствие, не будет обеспечена и трещи-ностойкость покрытия на основе битумов, модифицированных полимерами. По мнению специалистов в области модификации битумов, решить эту проблему можно двумя путями:

- значительно увеличить количество модифицирующей добавки полимера, как следствие, увеличится стоимость производства работ, усложнится технология, что не всегда можно обеспечить применительно к российскому рынку. Кроме того, при введении значительного количества полимера увеличивается вероятность расслоения ПБВ при нагревании или отсутствии перемешивания компонентов;

- использовать пластификаторы (легкие нефтепродукты), для чего необходимо сначала модифицировать битум до необходимой температуры хрупкости, а затем ввести полимер.

Из данных, представленных в табл. 2, видно, что при введении в битум добавки типа СБС образец вы-

Рис. 4. Групповой состав битума: а - производства России; б - производства Япония

держивает сцепление с мрамором. Однако необходимо учесть тот факт, что полимер в битуме выполняет в основном структурирующую функцию. В связи с этим актуальным становится дополнительное введение ПАВ как при использовании с основными, так и с кислыми породами. Необходимо учесть и тот факт, что приготовление полимернобитумного вяжущего происходит при высоких технологических температурах. Таким образом, необходим выбор термостабильных ПАВ, не теряющих свою активность после процесса модификации.

Наиболее распространенной и широко развитой технологией производства битумов в нашей стране является получение битумов методом барботажного окисления (окислительного деградирования).

По данным Научно-производственной группы «ИНФОТЕХ», групповой состав типового битума российского производства существенно отличается от зарубежных аналогов [10]. Так, например, российский битум марки БНД 90/130 с пенетрацией 70-75 и растяжимостью при 25°С около 100 см, но при 0°С близкой к 0 см, содержит в среднем 20% асфальтенов, около 35% смол и 45% жидких углеводородов, из которых менее половины ароматические. Типичный битум, произведенный в Японии, с такой же пенетрацией и дуктильностью при 25°С содержит около 10% высокополярных асфальтенов, 20% смол, 60% ароматических углеводородов с широким молекулярно-массовым распределением и всего 10% насыщенных парафиновых углеводородов линейного и циклического строения. При этом дуктильность данного битума при 0°С, в отличие от российского, составляет 6-10 и более см. В Японии он занимает до 90% в объеме применяемых в дорожном строительстве (рис. 4).

Следует отметить, что битумы российского производства в связи с особенностями своего группового состава в меньшей степени совместимы с различными полимерами, чем зарубежные аналоги, так как при введении модифицирующей добавки в горячий битум сначала происходит ее набухание в низкомолекулярных углеводородных компонентах. Этот процесс происходит существенно быстрее при наличии большого количества ароматических соединений. Таким образом, специфика производства модифицированных битумов в России является более сложной задачей, чем за рубежом. Связано это со следующими факторами:

- необходимость дополнительного введения в ПБВ пластификаторов для увеличения трещиностой-кости битумов, а также ПАВ для улучшения адгезии к каменным материалам. Как следствие - усложнение технологии подбора составов ПБВ;

- необходимость учета специфики как российского производства битумов окисленного типа, так и фракционного состава вяжущего, содержащего меньшее количество ароматических углеводородов. В связи с этим возникает необходимость подбора модификаторов, обеспечивающих стабильность структуры и свойств ПБВ.

- сложность погодно-климатических условий в России (наличие высоких летних и значительных отрицательных зимних температур).

В заключение можно еще раз сказать о необходимости целенаправленной работы по исследованию свойств, особенностей модифицированных битумов, а также разработки и подбора их составов для различных регионов России, и особенно Сибири.

Статья поступила 11.03.2015 г.

Библиографический список

1. Поверхностно-абразивные вещества: справочник / А.А. Абрамзон, В.В. Бочаров, Г.М. Гаевой [и др.]; под ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого. Л.: Химия, 1979. з7б с.

2. Колбанговская А.С., Михайлов В.Д. Дорожные битумы. М.: Транспорт, 1973. 264 с.

3. Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон: учеб.-метод. пособие. М.: ЗАО «Экон-ИНФОРМ», 2008. 117 с.

/ ред. коллегия: В.А. Каргин М.: Советская энциклопедия,

4. Энциклопедия Полимеров, (гл. ред.) [и др.]. Т. 1 А - К. 1972. 1224 с.

Энциклопедия Полимеров. / ред. коллегия: В.А. Кабанов (гл. ред.) [и др.]. Т. 2 Л - Полинозные волокна. М., Советская энциклопедия, 1974. 1032 с.

Энциклопедия Полимеров. / ред. коллегия: В.А. Кабанов (гл. ред.) [и др.]. Т. 3. Полиоксадиазолы - Я. М.: Советская

б

а

энциклопедия, 1977. 1152 с.

5. ГОСТ 31015-2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 2002. 27 с.

6. Алексеенко В.В., Балабанов В.Б. Асфальтобетоны на основе битумно-резиновых композиционных вяжущих для дорожного строительства // Вестник ИрГТУ. 2011. № 12 (59). С. 112-114.

7. Золотарев В.А. Битумы, модифицированные полимерами, и асфальтобетоны // Дорожная техника. 2009. № 1. С. 16-23.

8. Худякова Т.С., Масюк А.Ф., Калинин В.В. Особенности структуры и свойств битумов, модифицированных полимерами // Дорожная техника, 2003. № 7. С. 174-181.

9. Химия и нефтепереработка. Отраслевые обзоры. Рынок

модифицирующих добавок для дорожного строительств // Академия конъюнктуры промышленных рынков [Электронный ресурс]. URL: http://www.akpr.ru/rep.php?id=170б&х=2 (20 янв. 2015).

10. Композиционные битумнорезиновые материалы БИТРЕК и их применение в дорожном строительстве // Научно-производственная группа «Инфотех» [Электронный ресурс]. URL: http://files.stroyinf.rU/Data2/1/4293849/4293849068.htm (20 янв. 2015).

11. Методические рекомендации по применению асфальтобетонов на маловязких битумах со структурообразующей добавкой - нефтеполимерной смолой. М.: Союздорнии, 1979 [Электронный ресурс]. URL:

http://snipov.net/c_4844_snip_107602.html (20 янв. 2015).

УДК 628.337

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРООБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

© Т.И. Халтурина1, А.Н. Уарова2, О.В. Чурбакова3

Сибирский федеральный университет, 660041, Россия, г. Красноярск, пр. Свободный, 79.

Приведены данные исследований при планировании эксперимента по электрообработке осадков маслоэмульси-онных сточных вод. Проведена оптимизация процесса для получения регулировочных диаграмм, позволяющих добиться экономии электроэнергии и материала электродов. Изучены свойства и состав осадков с помощью дифференциально-термического анализа, который проводился на приборе STA 449F1 немецкой фирмы NE-TZSCH, для дальнейшей утилизации.

Ключевые слова: электрообработка; осадок; термограмма; дифференциально-термический анализ.

STUDIES OF METALWORKING INDUSTRY WASTEWATER SEDIMENT ELECTRO-TREATMENT T.I. Khalturina, А.№ Uarova, O.V. Churbakova

Siberian Federal University,

79 Svobodny pr., Krasnoyarsk, 660041, Russia.

The article presents the research data when planning an experiment on oil emulsion sediment electro-treatment. The process has been optimized in order to receive adjusting diagrams providing saving of electrical energy and electrode material. For the purposes of further utilization the properties and composition of sediment have been examined with the application of differential thermal analysis conducted on STA 449F1 device produced by a German company NETZSCH. Keywords: electro-treatment; sediment; thermogram; differential thermal analysis.

Охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретает в наши дни все большее значение для предотвращения загрязнения водоемов промышленными сточными водами и их осадками. В связи с разнообразием состава, свойств осадков сточных вод металлообрабатывающих предприятий необходима разработка и применение современных методов и сооружений по их обработке. Этим и определяется актуальность данной работы.

Известно применение электрообработки осадков для изменения их структуры при интенсификации про-

цесса очистки сточных вод, содержащих эмульгированные нефтепродукты [1]. В работах [2, 3] авторами показано использование рециркуляции части нефте-содержащего осадка для очистки маслоэмульсионных стоков (МЭС). Установлено, что при рециркуляции осадка на процесс очистки МЭС большее влияние оказывает его замасленность.

Учитывая условия энергоснабжения Сибири, наиболее рациональным методом, обеспечивающим изменение свойств осадка для утилизации, является воздействие на систему «вода - замасленный осадок» электрохимической обработки [4].

1Халтурина Тамара Ивановна, кандидат химических наук, профессор кафедры инженерных систем зданий и сооружений, тел.: 89029615551, e-mail: THal1965@yandex.ru

Khalturina Tamara, Candidate of Chemistry, Professor of the Department of Engineering Systems of Buildings and Structures, tel.: 89029615551, e-mail: THal1965@yandex.ru

2Уарова Александра Николаевна, аспирант, тел.: 89831462104, e-mail: alex_yarova@mail.ru Uarova Aleksandra, Postgraduate, tel.: 89831462104, e-mail: alex_yarova@mail.ru

3Чурбакова Ольга Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной экологии и безопасности жизнедеятельности, тел.: 89022930157, e-mail: ochurbacova@mail.ru

Churbakova Olga, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Engineering Ecology and Life Safety, tel.: 89022930157, e-mail: ochurbacova@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.