Перспективы использования осадка станций водоподготовки в производстве керамического кирпича

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
Южно-Уральский Государственный Университет
(научно-исследовательский университет)
Институт «Архитектурно-строительный»
Кафедра «Строительные материалы и изделия»
Кафедра «Градостроительство, инженерные сети и системы»
ПРЕЗЕНТАЦИЯ
«Перспективы использования осадка станций водоподготовки в
производстве керамического кирпича»
В Ы П ОЛ Н И Л И : Л Ы М А Р Ь Р О М А Н , АС - 4 6 1
Т О Н КО В В Л А Д И М И Р, АС - 2 2 7
РУ КО ВОД И Т Е Л И :
К.Х.Н., ДОЦ.
К . Т. Н . , Д О Ц .
О РЛ О В А . А . ,
Б Е Л К А Н О ВА М . Ю . ,
К АФ .
К АФ .
ГИСС
СМИИ

2.

Существующая схема утилизации осадков ОСВ г. Челябинска
Отстойники
Осадки ОСВ
2 000 000 м3/год
Резервуарнакопитель
V=1000 м3
Перекачивание
на ОСК
Совместная
обработка со
сточными
водами
Недостатки:
Снижение эффективности очистки сточной воды
Высокие затраты на транспортирование
Неравномерность притока сточных вод
Увеличение объемов осадков при совместной обработке
Различные перспективы утилизации водопроводных и канализационных
осадков
ОСВ – очистные сооружения водопровода
ОСК - очистные сооружения канализации

3.

Свойства осадков ОСВ
• Обводненность – до 99 %
• Объем – 1-2 % от производительности станции
• Сложный органоминеральный состав
• Осадки нефильтруемые, сжимаемые
Состав сухой части осадков*
Внешний вид осадков ОСВ
Элемент Содержание,
% по массе
Элемент
Содержание,
% по массе
С
34.22
Mn
0.40
O
53.75
S
0.25
Al
5.91
Mg
0.12
Si
2.54
K
0.10
Fe
1.57
Cl
0.09
Ca
1.06
* По данным E.V. Nikolaenko, M.Yu. Belkanova 2016 Procedia Engineering V. 250. – P. 2315–2320

4.

Предлагаемая схема утилизации осадков ОСВ г. Челябинска
Замораживаниеоттаивание
Отстойники
Накопитель
осадка ОСВ
Обезвоживание
на фильтр-прессе
Обработка
известью
Кек
Преимущества:
Снижение затрат ОСВ на транспортирование
Ресурсосбережение
Получение керамического кирпича с
улучшенными свойствами
Производство
керамического
кирпича

5.

Выгорающие добавки в производстве
керамических кирпичей позволяют:
снизить плотность, а значит повысить
эффективность керамических изделий
обеспечить равномерный прогрев
сырца
снизить температуру обжига

6.

Предложено использовать осадки ОСВ как выгорающую
добавку при производстве керамического кирпича.
Осадки вводили в количестве 7.5 % от массы глины.
Обнаружено, что введение добавки водушно-сухого
осадка значительно повышает пластичность шихты без
уменьшения
воздушной
усадки
в
сравнении
с
контрольными образцами без добавки.
Дозирование осадков требует их предварительного
высушивания, для чего предлагается предварительная
обработка осадков известью
или замораживание –
оттаивание для улучшения водоотдачи.
Вид формуемой глины при пластическом
методе формования

7.

Свойства шихты и керамических образцов

8.

Введение добавки значительно повышает
пластичность шихты: из малопластичной,
шихта становится умеренно пластичной
(число пластичности увеличилось до 7.5).
Согласно
результатам
эксперимента
введение добавки уменьшает воздушную
усадку, что положительно скажется на сушке
сырца,
позволит
сократить
ее
продолжительность.
Огневая
усадка
увеличивается
незначительно, что, по-видимому, связано с
дополнительной
энергией,
выделяемой
добавкой при сгорании.
Плотность образца снижается из-за
образования углекислого газа при сгорании
добавки и увеличения пористости.
Образец, полученный обжигом шихты с
добавкой осадка ОСВ. Температура обжига
950 °С.

9.

Повышение водоотдающей способности осадков после обработки известью

10.

Вывод
Предложено использовать обезвоженные и высушенные до воздушно-сухого состояния
осадки ОСВ как выгорающую добавку при производстве керамического кирпича в
количестве 7.5 % (от массы глины). Установлено, что введение добавки значительно
повышает пластичность шихты без уменьшения воздушной усадки в сравнении с
контрольными образцами без добавки.
Для улучшения водоотдающей способности осадков ОСВ предложено сухое
дозирование технической извести в количестве 35–40 % (по сухому веществу осадка) при
перемешивании в течение 20 мин. Кондиционирование осадков приведет к изменению их
состава и свойств, поэтому в дальнейшем необходимо оценить влияние извести на свойства
шихты и керамического кирпича.

11.

Спасибо за внимание!