Исследование отходов промышленности, применяемых в строительных материалах, как экологическая альтернатива

ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И СПОСОБЫ ИХ УТИЛИЗАЦИИ 9
1.1 Обзор направлений утилизации промышленных отходов в производстве строительных материалов 9
1.2 Классификация отходов нефтегазовой отрасли 16
1.3 Области применения буровых шламов 17
1.4 Применение нефтешламов в производстве керамических строительных материалов 19
1.5 Выводы 25
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ 26
2.1 Выбор бурового шлама нефтяных месторождений ЮФО 26
2.2 Методы оценки свойств исходных материалов, структуры и свойств бурового шлама 28
2.2.1 Рентгенофазовый анализ сырья 32
2.2.2 Радиологические испытания бурового шлама 33
2.2.3 Определение пластичности исследуемого сырья 37
2.2.4 Определение формовочной влажности 38
2.3 Расчет составов керамической шихты 40
2.4 Изготовление опытных образцов 43
2.5 Выбор оптимального температурного режима обжига образцов 44
2.6 Исследование физико-механических параметров опытных образцов 44
2.6.1 Определение средней плотности 44
2.6.2 Определение водопоглощения 46
2.6.3 Определение прочности на сжатие 47
2.6.4 Определение морозостойкости 49
2.7 Выводы 51
3 ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 59
ПРИЛОЖЕНИЕ А 64

Весь текст будет доступен после покупки

В условиях глобального обострения экологической обстановки, антропогенное воздействие на окружающую среду достигло критических масштабов. Значительный вклад в загрязнение вносят промышленные отходы, под которыми понимаются не только продукты деятельности промышленных предприятий, но и отходы теплоэнергетики, а также строительный мусор. Их объемы существенно превосходят количество отходов жилищно-коммунального хозяйства, что обуславливает актуальность разработки эффективных методов утилизации.
Одним из наиболее перспективных и динамично развивающихся направлений переработки является использование промышленных отходов в производстве строительных керамических материалов. Выбор оптимального метода переработки для каждого типа отходов детерминирован их химическим составом и физическими свойствами.
Современное производство строительной керамики сталкивается с проблемой истощения запасов высококачественных глинистых пород и ростом затрат на их транспортировку. В связи с этим возникает технологическая необходимость вовлечения в производственный процесс местного суглинистого сырья. Для повышения прочностных характеристик керамики на его основе в качестве модифицирующей добавки применяется буровой шлам – отход нефтедобывающей промышленности.
Таким образом, накопление техногенных продуктов при одновременном сокращении запасов качественного природного сырья актуализирует проблему их использования в качестве вторичного сырьевого ресурса в керамической промышленности, что способствует снижению негативного антропогенного прессинга, вызванного ресурсопотреблением с низким коэффициентом полезного использования.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ И СПОСОБЫ ИХ УТИЛИЗАЦИИ

1.1 Обзор направлений утилизации промышленных отходов в производстве строительных материалов
Промышленные отходы представляют собой остатки сырья, материалов и промежуточных продуктов, образующиеся в ходе производственных процессов и утратившие полностью или частично свои исходные потребительские качества. К данной категории относятся твердые, жидкие и газообразные отходы, образующиеся на предприятиях в процессе получения конечного продукта из сырья.
Современные объемы образования промышленных отходов в Российской Федерации характеризуются следующими масштабами: ежегодно предприятиями генерируется приблизительно 56 млн. т пылегазообразных выбросов, порядка 65 км? сточных вод и до 25 млрд. т твердых отходов. Значительную долю в структуре последних составляют золы и шлаки тепловых электростанций (ТЭС), отходы добычи и обогащения минерального сырья, металлургические шлаки, отходы строительной индустрии, а также продукты переработки химической и лесопромышленной отраслей.
Согласно данным Росприроднадзора, вторичной переработке или обезвреживанию подвергается лишь 10-20 % образующихся промышленных отходов, тогда как остальная масса направляется на размещение для долговременного хранения, что ведет к их систематическому накоплению. Совокупный объем уже аккумулированных отходов и их ежегодный прирост на один-два порядка превышают общую мощность перерабатывающих мощностей предприятий народного хозяйства.
Накопление промышленных отходов представляет собой двуединую проблему: с одной стороны, оно является фактором прямого загрязнения окружающей среды, а с другой — следствием нерационального использования исчерпаемых и ограниченных природных ресурсов. В этой связи переработка промышленных отходов рассматривается как значительный резерв для обеспечения сырьем таких отраслей, как химическая, строительная и металлургическая промышленность [1].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Иванова О.А., Реховская Е.О. Утилизация и переработка пластиковых отходов // Молодой ученый. 2015. № 21. С. 54–56. [Электронный ресурс]. URL: https://moluch.ru/archive/101/22978/ (дата обращения: 20.09.2025).
2. Волынкина Е.П. Анализ состояния и проблем переработки техногенных отходов в России // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. 2017. № 2 (20). С. 43–49.
3. Ветошкин А.Г. Технологии защиты окружающей среды от отходов производства и потребления. М.: Лань, 2016. 304 с.
4. Металлургический шлак и золошлаковые отходы [Электронный ресурс]. URL: http://xlom.ru/recycling-anddisposal/metallurgicheskij-shlak-i-zoloshlakovye-othody/ (дата обращения: 23.09.2025).
5. Patil S.B., Vyas A.K., Gupta A.B., Patil R.S. Imperial smelting furnace slag as fine aggregate in cement concrete mixes. Journal of solid waste technology and management. Widner University, USA. 2016.Vol. 42. No. 2. P.128–136.
6. Гурьева, В.А. Особенности спекания керамических масс, содержащих силикаты магния / В.А. Гурьева // Стекло и керамика. – 2011. – №11. – С. 26- 28.
7. Магид А.Б. Биотестирование как метод определения токсичности нефтезагрязненных отходов / А.Б. Магид, И.Х. Рахимов // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2011. – № 9. – С. 24-27.

Весь текст будет доступен после покупки