SCI Библиотека

Мировой рост энергопотребления стимулировал интенсивное развитие угледобычи, в результате которой образуются значительные объемы отвалов горных пород и шламов. Накопление этих отходов угледобывающей промышленности ставит перед обществом важные задачи: рациональное использование ресурсов, поиск методов переработки и защита экологии. Статистические данные по объемам отходов теплоэнергетического сектора ведущих стран-производителей электроэнергии показывают, что в России утилизируется лишь десятая часть золошлаковых отходов, что значительно уступает показателям развитых стран. Дополнительную экологическую нагрузку создают отходы промышленных котельных установок, где из-за технологического несовершенства оборудования присутствует высокое содержание несгоревшего углерода, осложняющего процесс комплексной переработки и извлечения ценных компонентов. Существенная часть производственных и потребительских отходов может быть интегрирована в замкнутый производственный цикл многократного использования. При этом качество переработанного вторичного сырья нередко достигает уровня первичных материалов, а в отдельных случаях демонстрирует превосходящие характеристики. Рециклинг отходов способствует оптимизации ресурсопользования и минимизации экологической нагрузки. Современная наука и промышленность активно разрабатывают инновационные способы использования отвалов горных пород и шламов, что отвечает принципам устойчивого развития и помогает эффективно решать вопрос утилизации этих материалов. В данной работе исследовалась зависимость скорости разрушения гранул породы углеобогащения АО ЦОФ «Березовская», образующаяся на различных стадиях обогащения от объема подаваемых капель, соотношения и скорости подачи выщелачивающих компонентов. Сравнительный анализ пород показал, что БФ-5 имеет более низкую устойчивость к разрушению в сравнении с БФ-4.

Большинство производственных отходов, которые представлены в виде шламов, не находят применения и подлежат захоронению или обезвреживанию. Экспериментально из отхода мыловаренного производства получен сорбционный материал для очистки сточных вод от нефтепродуктов. Отход образуется при обработке подмыльного щелока 30 % раствором хлористого кальция для осаждения жирных кислот и примесей с последующим перекачиванием центробежным насосом на камерный пресс-фильтр через фильтровальные элементы. В результате термической модификации шлама, содержащего до 33,24 % органических примесей при влажности 37,57 %, образуется мелкодисперсный углеродистый минеральный сорбционный материал. Модификация поверхности частиц шлама приводит к существенному изменению его физических, химических и структурных свойств. Органическое вещество обугливается, аморфный отход превращается в порошок, размер частиц после обработки при t = 350…500 °С равен от 5 до 10 pm. Исследован состав твердого углеродного остатка. Углеродный остаток имеет высокие значения зольности (при Рвр = 100 °С -48,61 %; при Рвр = 500 °С. С ростом температуры обработки увеличивается количество карбоксильных групп на поверхности углеродсодержащих материалов, при этом количество лактонных групп уменьшается, что связано с выгоранием органического вещества. Предельная адсорбция по метиленовому голубому составляет 42,5 мг/г, по конго красному - 85,1 мг/г при температуре термообработки отхода, равной 500 °С.

Кладбища занимают обширные территории в Российской Федерации и как муниципальные объекты внешнего благоустройства являются источником образования отходов. Ежегодно на кладбищах г. Волгограда образуется порядка 21-22 тыс. т отходов, которые размещаются на полигонах ООО «Экомастер» и ООО «Комус». До 50 % готового образования отходов приходится на апрель-май, что обусловлено массовой уборкой территории кладбищ к православным праздникам Пасхи и Радоницы. Исследование морфологического состава отходов кладбищ г. Волгограда показало, что 80 % отходов составляют растительные отходы деревьев и травы (42-55 % в общем объеме), которые образуются при уходе за древесно-кустарниковыми посадками и которые потенциально можно использовать в качестве вторичного сырья, снизив тем самым объем отходов кладбищ, размещаемых на полигонах.

Актуальность. В статье рассматриваются вопросы использования вторичного ангидритового сырья (фторангидрита) в качестве добавки при синтезе известково-кремнеземистого вяжущего, применяемого для производства силикатных материалов автоклавной обработки, что позволяет экономить природное сырье и решать экологические задачи. Показана возможность получения силикатного кирпича с требуемыми нормативными характеристиками по прочности, плотности, водопоглощению.

Цель работы – обоснование возможности утилизации вторичного ангидритового сырья для производства силикатных изделий, разработка способов подготовки исходных материалов, составов и режимов переработки сырья в готовые изделия.

При этом решались следующие задачи: выбор и исследование основных материалов, способов их подготовки для производства силикатных изделий, обоснование технологических приемов и оценка параметров качества разработанных материалов с требуемыми свойствами.

Материалы и методы. В работе использован фторангидрит после стадии тепловой обработки, кварцевый песок (ГОСТ 22551–2019), воздушная строительная известь (ГОСТ 9179–2018). Выбор способов подготовки сырьевых материалов обоснован нормативными требованиями к сырью при подготовке вяжущего и сырьевой массы для производства силикатных изделий. Оценка параметров качества проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ 379–2015.

Результаты исследований. Установлена возможность утилизации фторангидрита при синтезе известково-кремнеземистого вяжущего вещества, используемого для получения силикатного кирпича при автоклавной обработке. В результате исследования по представленной технологии были получены образцы силикатного кирпича со следующими физико-механическими характеристиками: средняя плотность – 1750–1900 кг/м3, прочность при сжатии – 10–12,5 МПа, водопоглощение – 16–17 %. Полученные образцы удовлетворяют требованиям, предъявляемым к силикатному кирпичу, по прочности, плотности, водопоглощению и соответствуют минимальным маркам М100, М125.

Практическая значимость. Представлены исследования силикатных стеновых материалов с использованием вторичного сырья с требуемыми свойствами. Установлены технологические режимы автоклавирования, определены основные эксплуатационные характеристики силикатного кирпича. Предложенные способы подготовки сырья и технологические режимы производства силикатных стеновых материалов позволяют решать экологические задачи и экономить природное известняковое сырье.
Новизна. Установлены особенности производства силикатного кирпича с применением вторичного ангидритового сырья и зависимости, позволяющие регулировать состав и свойства силикатных материалов.

Актуальность. В статье рассматриваются вопросы применения фторангидрита в качестве добавки при производстве керамических материалов, что позволяет экономить природное глиняное сырье и решать экологические задачи. В работе показана возможность использования вторичного сырья для производства зернистых и штучных керамических материалов.

анЦель исследования – разработка керамических материалов и технологических принципов их производства с применением вторичного фторангидритового сырья, определение условий образования керамического черепка и способов повышения прочности керамических образцов.
При этом решались следующие задачи: выбор и исследование основных характеристик материалов: вещественного, гранулометрического состава, технологических свойств глин, кислого фторангидрита, обоснование технологических приемов и оценка параметров качества керамических материалов.
Материалы и методы. В работе использован кислый фторангидрит без дополнительной обработки, зола ТЭЦ, которая снижает среднюю плотность изделий и способствует получению гранул при обжиге. В качестве расплавообразующей добавки вводились натриевое жидкое стекло (ГОСТ 13078–81) и алюминиевая пудра (ГОСТ 5494–95) для возможного получения муллитоподобных образований. Исследование фазового состава и структурных параметров образцов проводилось на дифрактометре XRD-6000 (Shimadzu, Япония). Для приготовления шихты глину сушили до постоянной массы с последующим измельчением в щековой дробилке и совместным помолом с расчетным количеством кислого фторангидрита.
Результаты и практическая значимость. Представлены исследования зернистых и штучных керамических стеновых материалов с требуемыми для керамических изделий свойствами. Установлены технологические режимы сушки и обжига, а также основные эксплуатационные характеристики. Определены строительно-технические характеристики кислого фторангидрита для производства керамических материалов, предложены способы его модифицирования, что позволяет снизить расходы минерального сырья на единицу продукции, решать экологические вопросы.
Новизна. Установлены особенности производства керамических материалов с использованием вторичного сырья и зависимости, позволяющие регулировать состав и свойства зернистых и штучных материалов. 

Проблема утилизации постоянно увеличивающегося объема электронных отходов сегодня актуальна для большинства государств мира. Чрезвычайно высокий потенциал данного вида отходов в части нанесения экологического ущерба заставляет правительства искать новые способы и технологии для сбора, переработки и утилизации электронного мусора. И в России, и в Китае законодательство, регулирующее обращение с электронными отходами, бурно развивается в последние годы. При этом основные проблемы в данной сфере в нашей стране связаны с недостатком необходимых производственных мощностей для переработки устаревшей техники, а также отсутствием эффективной системы сбора электронных отходов. В свою очередь, в Китае переработка электронных устройств для вторичного использования их компонентов является отдельной индустрией, регулирование которой сопряжено с определенными трудностями.

Во второй части статьи выполнен анализ проблем, связанных с утилизацией разных видов автономных мобильных роботов и определена эффективность их рециклинга. Выявлена перспективность коммерциализации рециклинга сухопутных роботов и необходимость государственных дотаций предприятиям, осуществляющим рециклинг отходов утилизации БПЛА и подводных роботов. Сделана оценка массы отходов при эксплуатации парка мобильных роботов в городе с населением 100 000 чел.
Определены количественные показатели для оценки воздействия отходов робототехники на
окружающую среду, предложены методы снижения сопутствующего негативного воздействия
на окружающую среду, получена зависимость объема отходов утилизации бытовых и
сервисных роботов от перегрева при монтаже электронных блоков системы управления.
Исследовано влияние показателей надежности на массу отходов утилизации и стоимость
эксплуатации БПЛА.

Широкое внедрение мобильной робототехники в различные сферы деятельности человека делает актуальной проблему массовой утилизации выработавших свой ресурс, устаревших и неисправных роботов. При утилизации каждого типа мобильных роботов следует учитывать особенности его конструкции, состав бортовой аппаратуры и принимать во внимание экологические риски при разрушении конструкции робота с попаданием его фрагментов в окружающую среду. В зависимости от вида и назначения роботов, их утилизация и рециклинг имеют существенные особенности. В данной работе выполнен анализ проблем, связанных с утилизацией разных видов автономных мобильных роботов. Рассмотрены основные источники загрязнения окружающей среды, имеющиеся в составных частях роботов: электронных компонентах, аккумуляторах, конструкционных материалах, кабелях линий связи. Определено влияние на окружающую среду разных типов мобильных роботов и преобладающие виды отходов при их утилизации.

Widespread introduction of mobile robotics in various spheres of human activity
makes the problem of mass disposal of expired, outdated and faulty robots topical. When disposing of each type of mobile robots, it is necessary to take into account peculiarities of its design, composition of on-board equipment and take into account environmental risks in case of destruction of the robot structure with its fragments getting into the environment. Depending on the type and purpose of robots, their disposal and recycling have significant features. This paper analyzes the problems associated with the disposal of different types of autonomous mobile robots. The main sources of environmental pollution present in the components of robots: electronic components, accumulator batteries, constructional materials, connecting cables are considered. The environmental impact of different types of mobile robots and the prevailing types of waste during their disposal are determined.

Widespread introduction of mobile robotics in various spheres of human activity
makes the problem of mass disposal of expired, outdated and faulty robots topical. When disposing of each type of mobile robots, it is necessary to take into account peculiarities of its design, composition of on-board equipment and take into account environmental risks in case of destruction of the robot structure with its fragments getting into the environment. Depending on the type and purpose of robots, their disposal and recycling have significant features. This paper analyzes the problems associated with the disposal of different types of autonomous mobile robots. The main sources of environmental pollution present in the components of robots: electronic components, accumulator batteries, constructional materials, connecting cables are considered. The environmental impact of different types of mobile robots and the prevailing types of waste during their disposal are determined.