Дослідження фізико-хімічних властивостей дрібнодисперсних відходів каменеобробних підприємств з метою визначення стратегії поведінки
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-1(91)-271-279Ключові слова:
дрібнодисперсні відходи; каменеобробна галузь; натуральний камінь; пульпаАнотація
Природний облицювальний камінь – викопний ресурс скінченних обсягів, який не відновлюється. З огляду на стратегію сталого розвитку та головні принципи циркулярної економіки такий ресурс має використовуватися повною мірою. Як і будь-яка переробна галузь, каменеобробна галузь генерує відходи. На сьогоднішній день в Україні не існує чітко встановлених правил поведінки з цим типом відходів. Зарубіжний досвід переробки відходів каменеобробних підприємств не підходить для українських умов через інший тип або мінеральний та хімічний склад оброблюваних порід природного каменю. Організація тимчасового зберігання потребує відведення певних площ земельних ділянок, що часто є нераціональним, та будівництва спеціальних гірничотехнічних споруд. Складування чи використання для пересипки на полігонах ТПВ викликає ряд питань, які стосуються екологічних та санітарних аспектів такого поводження. Відходи каменеобробних підприємств можна класифікувати за розміром окремої частинки на крупні та дрібнодисперсні. Дрібнодисперсні відходи – суміш зерен зруйнованого каменю, розміром не більше за 2 мм, тобто кам’яний пил. Це продукти руйнування самого природного каменю, каменеобробного інструменту та матеріалів, що використовуються в технологічному процесі обробки, та інших речовин, що можуть потрапити до системи оборотного водопостачання підприємства. На основі відкритих даних про мінеральний та хімічний склад природного каменю визначено примірний склад відходів, який підтверджується аналізом хімічного складу відходів вітчизняних каменеобробних підприємств. Виконано дослідження органо-лептичних, фізико-хімічних, радіаційних властивостей, величину міграції важких металів. На основі отриманих даних зроблено висновок, що відходи каменеобробних підприємств є відносно інертною речовиною, яка належить до класу безпечних відходів, та надано рекомендації щодо поведінки з ними.
Посилання
Sokur, M.I., Biletskyi, V.S., Bozhyk, D.P. and Shevchuk, Yu.V. (2017), «Doslidzhennia stanu i rozvytku vyrobnytstva budivelnykh materialiv iz pryrodnoho budivelnoho kameniu», Zbahachennia korysnykh kopalyn, Derzhavnyi vyshchyi navchalnyi zaklad «Natsionalnyi hirnychyi universytet», Kryvyi Rih, Issue 68 (109), pp. 3–12.
Rada Yevropeiskoho Spivtovarystva (1991), Pro nebezpechni vidkhody, Dyrektyva No. 91/689/YeES vid 12.12.
Brahina, L.L., Riabinin, S.O., Fedorenko, O.Iu. et al. (2020), «Suchasnyi stan ta perspektyvy vykorystannia vidkhodiv kamenevydobuvannia i kameneobrobky v sylikatnykh haluziakh (ohliad)», Naukovi doslidzhennia z vohnetryviv ta tekhnichnoi keramiky, zb. nauk. pr., No. 120, pp. 196–210.
Ramos, T., Matos, F.M., Schmidt, B. et al. (2013), «Granitic quarry sludge waste in mortar: Effect on strength and durability», Construction and Building Materials, Vol. 47, рр. 1001–1009, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2013.05.098.
Li, H., Huang, F., Cheng, G. et al. (2016), «Effect of granite dust on mechanical and some durability properties of manufactured sand concrete», Construction and Building Materials, Vol. 109, рр. 41–46, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2016.01.034.
Singh, S., Khan, S., Khandelwal, R. et al. (2016), «Performance of sustainable concrete containing granite cutting waste», Journal of Cleaner Production, Vol. 119, рр. 86–98, doi: 10.1016/j.jclepro.2016.02.008.
Nordala, P., Hasmaliza, M., Hirajima, T. and Othman, R. (2013), «Granite Waste as a Raw Material in Ceramic Body Formulations», In Advanced Materials Research, Vol. 858, рр. 88–95, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.858.88.
Zailani, W.W.A., Abdullah, M.M.A., Arshad, M.F. et al. (2020), «Effect of iron oxide (Fe2O3) on the properties of fly ash based geopolymer», IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Vol. 877, No. 1, pp. 12–17.
Lozano-Lunar, A., Dubchenko, I., Bashynskyi, S. et al. (2020), «Performance of self-compacting mortars with granite sludge as aggregate», Construction and Building Materials, Vol. 251, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118998.
Terrones-Saeta, J.M., Suárez-Macías, J., Corpas-Iglesias, F.A. et al. (2020), «Development of Ceramic Materials for the Manufacture of Bricks with Stone Cutting Sludge From Granite», Minerals, Vol. 10 (7), рр. 621.
Beyhan, S., Bashinsky, S. and Dubchenko, I. (2017), «Evaluation of natural stone treatment enterprises wastage», ISME2017 – International Symposium on Mining and Environment, Bodrum. рр. 46–51.
DSTU EN 1420-1:2004 Yakist vody. Vyznachannia vplyvu orhanichnykh rechovyn na yakist vody, pryznachenoi dlia spozhyvannia liudynoiu. Provedennia otsiniuvannia vody v truboprovidnykh systemakh na zapakh i prysmak. Part 1. Metod vyprobovuvannia (EN 1420-1:1999, IDT) (2004), Chynnyi vid 01.10.2005, Vyd. ofits., Kyiv.
DSTU EN ISO 11885:2019 Yakist vody. Vyznachennia vybranykh elementiv metodom optychnoi emisiinoi spektrometrii z induktyvnozviazanoiu plazmoiu (ICP-OES) (2019), Chynnyi vid 01.10.2020. Vyd. ofits., Kyiv.
Список використаної літератури:
Дослідження стану і розвитку виробництва будівельних матеріалів із природного будівельного каменю / М.І. Сокур, В.С. Білецький, Д.П. Божик, Ю.В. Шевчук // Збагачення корисних копалин. – Кривий Ріг : Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет». – 2017. – Вип. 68 (109). – С. 3–12.
Про небезпечні відходи : Директива Ради Європейського Співтовариства № 91/689/ЄЕС від 12.12.1991.
Сучасний стан та перспективи використання відходів каменевидобування і каменеобробки в силікатних галузях (огляд) / Л.Л. Брагіна, С.О. Рябінін, О.Ю. Федоренко та ін. // Наукові дослідження з вогнетривів та технічної кераміки : зб. наук. пр. – 2020. – № 120. – С. 196–210.
Granitic quarry sludge waste in mortar: Effect on strength and durability / T.Ramos, F.M. Matos, B.Schmidt and other // Construction and Building Materials. – 2013. – Vol. 47. – P. 1001–1009. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.05.098.
Effect of granite dust on mechanical and some durability properties of manufactured sand concrete / H.Li, F.Huang, G.Cheng and other // Construction and Building Materials. – 2016. – Vol. 109. – P. 41–46. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.01.034.
Performance of sustainable concrete containing granite cutting waste / S.Singh, S.Khan, R.Khandelwal and other // Journal of Cleaner Production. – 2016. – Vol. 119. – P. 86–98. DOI: 10.1016/j.jclepro.2016.02.008.
Granite Waste as a Raw Material in Ceramic Body Formulations / P.Nordala, M.Hasmaliza, T.Hirajima, R.Othman // In Advanced Materials Research. – 2013. – Vol. 858. – Р. 88–95. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.858.88.
Effect of iron oxide (Fe2O3) on the properties of fly ash based geopolymer / W.W.A. Zailani, M.M.A. Abdullah, M.F. Arshad and other // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – Vol. 877, № 1. – P. 12–17.
Performance of self-compacting mortars with granite sludge as aggregate / A.Lozano-Lunar, I.Dubchenko, S.Bashynskyi and other // Construction and Building Materials. – 2020. – Vol. 251. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.118998.
Development of Ceramic Materials for the Manufacture of Bricks with Stone Cutting Sludge From Granite / J.M. Terrones-Saeta, J.Suárez-Macías, F.A. Corpas-Iglesias and other // Minerals. – 2020. – Vol. 10 (7). – Р. 621.
Beyhan S. Evaluation of natural stone treatment enterprises wastage / S.Beyhan, S.Bashinsky, I.Dubchenko // ISME2017 – International Symposium on Mining and Environment. – Bodrum. – 2017. – P. 46–51.
ДСТУ EN 1420-1:2004 Якість води. Визначання впливу органічних речовин на якість води, призначеної для споживання людиною. Проведення оцінювання води в трубопровідних системах на запах і присмак. Ч. 1. Метод випробовування (EN 1420-1:1999, IDТ). Чинний від 01.10.2005. Вид. офіц. – Київ, 2004.
ДСТУ EN ISO 11885:2019 Якість води. Визначення вибраних елементів методом оптичної емісійної спектрометрії з індуктивнозв’язаною плазмою (ICP-OES). Чинний від 01.10.2020. Вид. офіц. – Київ, 2019.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Сергій Іванович Башинський, Михайло Іванович Блецко , Андрій Вікторович Панасюк, Юлія Костянтинівна Припотень, Неля Миколаївна Остафійчук
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
