03.11.2023, 10:51
ПНИПУ
1
1,4 тыс

Пермские ученые выяснили, как эффективно обезвредить твердые бытовые отходы

❋ 4.4

Полигон — это специальное сооружение для изоляции и обезвреживания твердых бытовых отходов. Он защищает природу от загрязнения и не позволяет болезнетворным микроорганизмам распространяться. Это происходит за счет чередования слоев мусора и изолирующих (инертных) материалов и грунтов, таких как строительные отходы, битый кирпич, известь, бетон, керамическая плитка, гипс и другие. Их недостатки — плохая изоляция, водопроницаемость, возможность развития патогенной микрофлоры в слоях отходов и в грунте. Использование таких материалов не препятствует образованию внутри полигона кислых вод, которые наносят вред окружающей среде при выходе на поверхность. Ученые Пермского Политеха разработали более эффективный материал для круглогодичной изоляции твердых бытовых отходов на полигоне. Он препятствует доступу птиц, грызунов и насекомых в рабочее тело полигона, а еще не пропускает кислород и осадки. Благодаря этому останавливаются процессы гниения, образования взрывоопасных и токсичных газов и запахов.

Пермские ученые выяснили, как эффективно обезвредить твердые бытовые отходы
Пермские ученые выяснили, как эффективно обезвредить твердые бытовые отходы / © Getty images / Автор: Сергей Данилов

На изобретение выдан патент. Разработанный учеными ПНИПУ материал – это сухой осадок, образующийся после очистки и высушивания кислой шахтной воды. В нее добавляют реагент с кальцием, который в результате химической реакции осаждает растворимые металлы, содержащиеся в воде. Вода из сильно кислой превращается в сильно щелочную. А образовавшийся осадок выпадает в виде мелкодисперсного порошка и состоит из водонерастворимых соединений металлов, солей кальция и природной совокупности вяжущих веществ. Сегодня он не утилизируется.

Затем политехники отделяют полученный порошок от воды и подсушивают его при температуре около 140 градусов. Сушка активирует вяжущие свойства и повышенную прочность. Так получается материал с более эффективными изолирующими свойствами, который препятствует поступлению кислорода воздуха, а также атмосферной воды, купирует процессы гниения и образования зловонных запахов. Далее ученые перемешивают его с поступающими на полигон твердыми бытовым мусором, при соотношении отходов к осадку 4:1. Слои уплотняют.

Возможен также вариант перемешивания твердых бытовых отходов с сухим осадком объемным методом с последующим уплотнением или создание послойного внесения осадка как в сухом так и в смоченном состоянии. Смоченный осадок образует твердый камень, препятствующий проникновению воды и воздуха в тело полигона. Происходит омоноличивание слоев за счет быстрого схватывания вяжущего в изолирующем материале и упрочнения.

«При попадании влаги на полигон мусор вместе с осадком поглощают ее и образуют твердый камень. Из экспериментов неожиданно выяснилось, что гидрооксид железа, гидроксоферрит, гидроксоферрат и марганец в теле полигона прочно связываются в нерастворимые комплексные соединения никель, кобальт, магний, медь, хром, ванадий. Это значит, что осадок от очистки кислых шахтных вод не только изолирует, но и обеззараживает отходы, поступающие на полигон, который содержит названные загрязняющие вещества», – говорит заведующая кафедрой теплоснабжения, вентиляции и водоснабжения, водоотведения ПНИПУ Ольга Ручкинова.

Ученые провели эксперименты с использованием воды Кизеловского угольного бассейна. Полученному в ходе исследования осадку присвоен IV класс опасности из пяти. Это значит, что он достаточно безопасен. Предлагаемый материал можно использовать круглогодично, так как кислая вода из шахты не замерзает, изливается постоянно, попадая непосредственно в накопитель, где и обрабатывается щелочным реагентом, содержащим кальций.

Кроме того, что использование материала, предложенного учеными ПНИПУ, позволяет сберечь окружающую среду, есть еще одно преимущество. При увлажнении осадка в поверхностных слоях отходов образуется покрытие, которое прочно «замуровывает» в теле полигона бытовые отходы. Поэтому такой полигон может быть использован в дальнейшем как площадка для строительства нежилых помещений и строений.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
ПНИПУ
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 сентября, 18:09
ФизТех

Ученые из МФТИ с коллегами из МГУ построили аналитическую теорию вихря Абрикосова, оказавшегося внутри отдельного зерна сверхпроводящей пленки. Это микроскопический вихрь электрического тока, который течет внутри сверхпроводника второго рода вокруг крошечной несверхпроводящей области  ядра вихря.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

10 сентября, 14:47
Татьяна Зайцева

Мужской пол плода связан с повышенным риском трудных родов, причем как у человека, так и у других видов млекопитающих, выяснили авторы нового исследования. Мало того, вынашивание сыновей более затратно для женского организма, чем вынашивание дочерей. Однако с точки зрения эволюции эти риски оправданны.

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

9 сентября, 13:06
Елизавета З.

В Нидерландах 7 сентября открылся крупнейший в Европе комплекс по улавливанию углекислого газа. При этом храниться углекислый газ будет в Норвегии.

7 сентября, 11:15
Росатом

Акционерное общество «Росатом — Возобновляемая энергия» построит в Амурской области завод по сборке элементов ветрогенераторов. Оборудование потребуется для будущих ветроэлектростанций на Дальнем Востоке. Сейчас крупные детали производят практически в другом конце страны. Собирать крупные узлы на месте будет дешевле, чем везти их.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
John Smith
03.11.2023
Вместо утилизации мусора пермские ученые законсервируют его для следующих поколений. Хорошо что схема не рабочая.