Разработка концепции комплексной переработки отходов мусоросжигательных установок

Рассмотрены технологические подходы комплексного использования отходов, образующихся при сжигании твердых коммунальных отходов (ТКО) с получением продукции, пригодной для применения в традиционно отходоёмких отраслях. Освещены сложившиеся в мировой практике направления утилизации зол и шлаков мусоросжигательных установок и основные перспективы процесса секвестрации углекислого газа с использованием золошлаковых отходов. Приведен анализ сдерживающих факторов утилизации зол и шлаков при производстве строительных материалов, в сельском хозяйстве и геотехнологиях. Изучен дисперсный и вещественный состав шлаков и зол при сжигании ТКО, установлены морфоструктурные особенности зерен силикатов шлака. Представлены результаты испытаний пневмосепарации шлака в каскадно-гравитационном классификаторе с получением песков для геотехнических работ на полигонах. Показана возможность использования отходов мусоросжигательной установки и продуктов их переработки для изготовления компактов.

1. Паспорт приоритетного проекта "Снижение негативного воздействия на окружающую среду посредством ликвидации объектов накопленного вреда окружающей среде и снижения доли захоронения твердых коммунальных отходов" (утвержден президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и приоритетным проектам (протокол от 21 декабря 2016 г. № 12). [Электронный ресурс]. URL: http://static.government.ru/media/files/B3JtWzMSWVAHKTd6plVchwnOLWEYmF9f.pdf. (дата обращения 24.06.2024).

2. Алексашина В.В. Экология города. Мусоросжигательные заводы. Academia. Архитектура и строительство. 2014. № 4. С. 77—86. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekologiya-goroda-musoroszhigatelnyezavody (дата обращения: 02.07.2024).

3. Матер. III Mеждунар. науч. конф. "Технические науки: традиции и инновации". г. Самара, март 2018 г. Казань, Молодой ученый, 2018. 128 с.

4. Cheng T.W, Huang M.Z, Tzeng C.C, Cheng K.B, Ueng T.H. Производство цветной стеклокерамики из золы мусоросжигательных заводов с использованием термоплазменной технологии. Химосфера. 2007. Т. 68(10). С. 1937—1945. doi: 10.1016/j.chemosphere.2007.02.046.

5. Калмыкова Ю.С., Хоботова Э.Б., Ларин В.И. Утилизация отвальных доменных шлаков в производстве шлакощелочных вяжущих. Вестник ХНАДУ. 2015. № 70. С. 76—82. [Электронный ресурс]. URL:https://cyberleninka.ru/article/n/utilizatsiya-otvalnyh-domennyh-shlakov-v-proizvodstveshlakoschelochnyh-vyazhuschih (дата обращения 02.07.2024).

6. Манзи С., Ланселлотти И., Маси Г., Саккани А. Активируемые щелочью связующие из золы мусоросжигательных заводов и метакаолина, усиленные композитами из переработанного углеродного волокна. Front. Mater. 2020. Т. 7. 583400. doi: 10.3389/fmats.2020.583400.

7. Łach M., Mierzwiński D., Korniejenko K., Mikuła J., Hebda M. Geopolymers as a material suitable for immobilization of fly ash from municipal waste incineration plants. J Air Waste Manag Assoc. 2018. Vol. 68(11). P. 1190—1197. doi: 10.1080/10962247.2018.1488772.

8. Шлемп С.-Х., Турчински У. Геотехнические аспекты использования шлака от сжигания отходов для устройства оснований (статья на немецком языке). Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2015. № 2. C. 40—49. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/geotehnicheskie-aspekty-ispolzovaniya-shlaka-ot-szhiganiya-othodovdlya-ustroystva-osnovaniy-statya-na-nemetskom-yazyke (датаобращения 02.07.2024).

9. Ржевская В.С., Минкина Т.М., Крыжко А.В., Бурлуцкая Е.И., Лисовенко Р.В. Технологические приемы улучшения качества компоста, полученного из органических отхоов мусороперерабатывающего завода. Экосистемы. 2022. №32. С. 60—72. [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologicheskie-priemy-uluchsheniya-kachestva-komposta-poluchennogo-iz-organicheskih-othodovmusoropererabatyvayuschego-zavoda (дата обращения 02.07.2024).

10. Бюллетень о текущих тенденциях российской экономики. Вып. 66. Октябрь 2020. [Электронный ресурс]. URL: https://ac.gov.ru/uploads/2-Publications/BRE/_октябрь_web.pdf (дата обращения 15.10.2021).

11. Колодежная Е.В, Шадрунова И.В., Гаркави М.С. Потенциал использования шлаков мусоросжигательных установок для связывания углекислого газа. Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 3. С. 40—45. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2022-3-40-45.

12. Чантурия В.А., Шадрунова И.В., Горлова О.Е., Колодежная Е.В. Развитие технологических инноваций глубокой и комплексной переработки техногенного сырья в условиях новых экономических вызовов. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2020. № 1. С. 159—171.

13. Любомирский Н.В., Бахтин А.С., Бахтина Т.А. и др. Металлургические отходы как сырьевой резерв для достижения углеродной нейтральности стройиндустрии. Часть 1. Способность металлургических отходов связывать СО2. Строительные материалы. 2023. № 11. С. 80—94. DOI 10.31659/0585-430X-2023-819-11-80-94.

14. Long Ji, Hai Yu, Carbon dioxide sequestration by direct mineralization of fly ash. Carbon Dioxide Sequestration in Cementitious Construction Materials, 2018. Р. 13—37. doi:10.1016/b978-0-08-102444-7.00002-2.