Перспективы реформинга структуры частиц осадков иловых карт очистных сооружений в структуры безопасных глин и суглинков

Reforming perspectives of the sediment particle structure of silt detention pond of the treatment plant in structures of safety clay or clay loam

Цивадзе А.Ю. Фридман А.Я. Морозова Е.М. Соколова Н.П. Бардышев И.И. Новиков А.К. Полякова И.Я. Шемякина В.А. Баринов Р.А. Макаров С.А. Коцюба В.Е.

05.05.2016 1761

№ 5 (23)

09. Биоорганическая химия

Цитировать:

Перспективы реформинга структуры частиц осадков иловых карт очистных сооружений в структуры безопасных глин и суглинков // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. Цивадзе А.Ю. [и др.]. 2016. № 5 (23). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/3155 (дата обращения: 23.04.2024).

Прочитать статью:

Keywords: reforming; particles; treatment plant sediment; polysaccharides; amino-acid derivatives of polysaccharides; bactericidal metal complexes; cohesive soil

АННОТАЦИЯ

Показана возможность реформинга структуры осадков сточных вод городских очистных сооружений, депонированных на иловых картах, в безопасную массу типа связного органо-минерального грунта. Процесс проводится с помощью разработанного реагента, получаемого из отходов, содержащих углеводы и белки. Он состоит из структурообразующих флокулянтов – полисахаридов и аминокислотных производных полисахаридов, бактерицидно–консервирующих агентов, комплексов цинка с аминокислотами и моноэтаноламином, и маскирующего агента – гидроокиси алюминия. Исследование реформинга, проведенное на образцах осадков сточных вод в иловых картах очистных сооружений городов Владимира, Пскова и Смоленска (Россия) показало, что после введения расчетной дозы реагента исчезает фекальный запах, происходит разрушение оболочек клеток микроорганизмов и яиц гельминтов. Содержание воды в частицах на воздухе уменьшается с 70–80 % до 8–12 %. Соединения тяжелых металлов в вытяжках не определяются. Продукт реформинга по составу, строению и свойствам аналогичен органо-минеральным связным грунтам. Обоснована перспективность применения реформинга осадков сточных вод в иловых картах без их извлечения в искусственные грунты, используемые для реабилитации пораженных участков городских территорий в аспекте градостроительных решений.

ABSTRACT

The possibility of reforming the structure of municipal wastewater treatment plants sewage sludge, silt deposited on the silt detention ponds in a safe array of connected organic-mineral soil is shown. The process is carried out using a designed reagent derived from waste comprising proteins and carbohydrates.

It consists of a structure-flocculants - amino acid derivatives of polysaccharides, bactericidal agents, preservatives, zinc complexes with monoethanolamine and amino acids, and the masking agent - aluminum hydroxide. Reforming research conducted on samples of sewage sludge in sludge treatment facilities maps of Vladimir, Pskov and Smolensk (Russia) has showed that after administration of the calculated dose of the reagent disappears fecal odor, and the destruction of the cell membranes of microorganisms and helminth eggs occurs.

The water content in particles in the air is reduced from 70–80% to 8–12%. The compounds of heavy metals in the extracts are not defined. Reforming product according to composition, structure and properties is similar to organic and mineral cohesive soils. The usefulness of reforming sewage sludge in silt detention ponds without their extraction in artificial soil used for the rehabilitation of affected areas of urban areas in the aspect of urban planning decisions.

Список литературы:

1. Шемякина Е.В. Изучение комплексообразования фибрилл белков коллагенового типа с медно-аммиачными комплексами // Журнал координационной химии. – 1988. – № 14 (7). – С. 920–925.

2. Шемякина Е.В. Изучение образования медно-аминокислотных комплексов и их взаимодействия с фибриллярными белками // Проблемы ветеринарной биологии: сборник трудов Московской ветеринарной академии. – 1988. – С. 46–54.
3. Шемякина Е.В. Образование и устойчивость комплексов меди с анионами α-аминокислот и аминокарбоксильными группами нативных фибрилл коллагена // Журнал координационной химии. – 1990. – № 16 (3). –
С. 374–379.
4. Шемякина Е.В., Фридман А.Я., Полякова И.Я. и др. Перспективы использования бактерицидно-консервирующих реагентов в технологии обработки сточных вод и осадков сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. – 1995. – № 9. – С. 125–136.
5. Aline da Silva Oliveira et al. Heavy Metals in Untreated/Treated Urban Effluent and Sludge from a Biological Wastewater Treatment Plant. // Env. Sci Pollut. Res. – 2007. – № 14 (7). – Р. 483–489.
6. Clapp C. E., Stark S. A., Clay D. E. et al. Sewage sludge organic matter and soil properties // The Role of Organic Matter in Modern Agriculture, Developments in Plant and Soil Sciences / In: Y. Chen, Y. Avnimelech (eds.). Springer Netherlands – 1986. – Vol. 25. – Р. 209–253.
7. Council Directive 86/278/EEC of 12 June 1986 on the protection of the environment, and in particular of the soil, when sewage sludge is used in agriculture. Consolidated version, 2009-04-20 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CONSLEG:1986L0278:20090420:EN:PDF (дата обращения: 10.12.2013).
8. Formation and Properties of Clay-Polymer complexes, 2-nd edition. B. Theng (ed.), Elsevier Science. – 2012. – 528 p.
9. Kelessidis A., Stasinakis A. S. Comparative study of the methods used for treatment and final disposal of sewage sludge in European countries. Waste Manage. – 2012. – № 32. – Р. 1186–1195.
10. Martell E., Smith R.M. Critical Stability Constants, vol. 1-6, Plenum, New York – 1974–1988.
11. O’Kelly B.C. Geotechnical properties of municipal sewage sludge. Geotechnical and Geological Engineering. – 2006. – № 24. – Р. 833–850.
12. Spiegel S.J., Farmer J.K., Garver S.R Heavy Metal Concentrations in Municipal Wastewater Treatment Plant Sludge // Environ. Contam. Tox. – 1985. – № 35. – Р. 38–43.
13. Straub T.M., Pepper I.L., Gerba C.P. Hazards from Pathogenic Microorganisms in Land-disposed Sewage sludge // Rev. Environ. Contam. – 1993. – Vol. 132. – Р. 55–91.

Информация об авторах

Цивадзе Аслан Юсупович

академик, доктор хим. наук, директор ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Tsivadze Aslan

Academician, Doctor of Chemical Sciences, Director of FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Фридман Александр Яковлевич

ведущий научный сотрудник, доктор хим. наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31

Fridman Aleksandr

Leading Researcher, Doctor of Chemical Sciences, FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Морозова Елена Михайловна

ведущий научный сотрудник, доктор хим. наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Morozova Elena

Соколова Наталия Павловна

главный научный сотрудник, доктор хим. наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Sokolova Natalia

Chief Researcher, Doctor of Chemical Sciences, FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Бардышев Иван Иванович

ведущий научный сотрудник, канд. физ.-мат наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Bardyshev Ivan

Leading Researcher, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Новиков Александр Константинович

канд. хим. наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Novikov Aleksandr

Candidate of Chemical Sciences, FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Полякова Ирина Яковлевна

старший научный сотрудник, канд. хим. наук, ФГБУН «Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН», 119071, Россия, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4

Polyakova Irina

Senior Researcher, Candidate of Chemical Sciences, FSBIS “A.N. Frumkin Institute of Physical Chemistry and Electrochemistry of Russian Academy of Sciences”, 119071, Russia, Moscow, Leninsky Prospect St., 31, b.4

Шемякина Вероника Александровна

кандидат архитектуры, старший преподаватель кафедры градостроительства, ФГБОУ ВПО «Московский архитектурный институт (государственная академия)», 107031, Россия, Москва, ул. Рождественка, д.11/4, корп.1, стр.4

Shemyakina Veronika

Candidate of Architecture, Senior Lecturer of Urban Construction Chair, FSBEI HPE “Moscow Architectural Institution (State Academy)”, 107031, Russia, Moscow, Rozhdestvenka Street, 11/4, building 1,construc. 4

Баринов Руслан Александрович

заместитель ген. директора ООО «РусЭкоТех», 111402, Россия, г. Москва, ул. Аллея Жемчуговой, д.5, стр.2

Barinov Ruslan

Deputy General Manager, LLC “RusEkoTech”, 111402, Russia, Moscow, Alleya Zhemchugovoy St., 5, b. 2

Макаров Сергей Алексеевич

заместитель ген. директора ООО «РусЭкоТех», 111402, Россия, г. Москва, ул. Аллея Жемчуговой, д.5, стр.2

Makarov Sergey

Deputy General Manager, LLC “RusEkoTech”, 111402, Russia, Moscow, Alleya Zhemchugovoy St., 5,b. 2

Коцюба Василий Евгеньевич

научный сотрудник ООО «РусЭкоТех», 111402, Россия, г. Москва, ул. Аллея Жемчуговой, д.5, стр.2

Kotsuba Vasily

Researcher of LLC “RusEkoTech”, 111402, Russia, Moscow, Alleya Zhemchugovoy St., 5, b. 2