Экология/ 4.Промышленная экология и медицина труда

К.т.н. Дуйсебаева С.Т, Жигитова С.З.

Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати, Казахстан

О переработке отходов легкой промышленности в экологичный строительный материал

В настоящее время проблема переработки и рационального использования отходов кожевенного и мехового производства становится особенно актуально. Это обусловлено тем, что в процессе производства натуральных кож и пушно-меховых полуфабрикатов образуется значительное количество отходов, содержащих до 50% белковых веществ, а также многих других побочных продуктов. Указанная проблема привлекает к себе внимание еще и потому, что повсеместно ухудшается экологическая обстановка. Значительная часть органических отходов кожевенного и мехового производства еще не нашла применения и вывозится на свалки, что, помимо материальных потерь, ведет к загрязнению окружающей среды.

Непереработанные коллагенсодержащие отходы обладают способностью сорбировать клетки микроорганизмов и могут стать источником образования различных вирусов. Кроме того, складирование отходов на территории предприятий приводит к массированному загрязнению почвы и попаданию загрязняющих веществ в грунтовые воды. Собирая значительное количество загрязнений, почва на долгое время становится источником попадания химических веществ в различную среду: грунтовые воды, атмосферный воздух, в растения и т.п.[1].

Простым и достаточно эффективным является применение хромсодержащих белковых отходов для получения материалов, которые возможно использовать в строительстве, к примеру, бетон с коллагеновым наполнителем.

Уже сейчас сырьевая база большинства многотоннажных строительных материалов базируется на отходах других отраслей (вскрышные породы, шлаки, фосфогипс и т. д.).

Бетон, как строительный материал, находит свое применение практически во всех сферах человеческой деятельности. Кроме того, он отвечает всем современным требованиям, касательно экологической безопасности и качества. Компоненты, которые непосредственно входят в его состав, по своей природе являются дефицитными, именно поэтому используются вторичные продукты (шлаки, золы и т.д.). Самым энергоемким компонентом признается цемент (15% от всей бетонной смеси). Большую часть цемента (от 20 до 70%) получают за счет переработки различного рода отходов, а затраты на его транспортировку незначительны. С другой стороны применение новых технологий позволяет в значительной степени совершенствовать все свойства бетона. Снижается проницание хлоридов, улучшается качество бетонных поверхностей.

Упругие свойства бетона с коллагеновым наполнителем определялись нами при динамических нагрузках с целью определения уменьшения вибраций благодаря применению коллагена. Испытания проводили в следующем порядке. На виброплощадку укладывали образцы бетонов размерами 25x25x5 см. Затем на испытуемый образец укладывали стальную плиту таких же размеров массой 48,75 кг и включали вибратор (частота колебаний 1400 мин^-1). Вибрографом записывали амплитуду и период колебаний. Для сравнения этих характеристик использовали обычный тяжелый бетон средней плотности 2348 кг/м3, а также 2 слоя войлока толщиной по 13 мм. Макроструктура бетонов с коллагеновым наполнителем исследовалась на растровом электронном микроскопе РЭМ 200. Напыленные в вакууме серебром толщиной 100-200 образцы снимали методом сканирования с поверхности при увеличении 800-2000 крат.

Энергия падающего пучка электронов составляла 50 кэВ при силе тока 10^-10 ...10^-11 А, при вакууме 1,83 10^-3 Н/м².

Микроструктура микроскопов исходных образцов частиц коллагена и микросколов бетонов о коллагеновым наполнителем исследовалась методом платино- углеродной обволакивающей реплики с отдельных частиц с извлечением. На электронном микроскопе ЭМВ-100 БР просвечивающего типа энергия падающего пучка электронов составляла 100 кэВ при силе тока 10^-5...10^-10 А при вакууме 1,5 10^-1 Н/м², увеличение от 8000 до 160000 крат.

Наиболее эффективным и перспективным материалом для половых покрытий является бетон с гидрофобно-воздухововлекающими добавками, придающими материалу комплекс ценных свойств таких как: низкая теплопроводность и влагопоглощение; достаточная прочность и долговечность, связанные с наличием клинкерного фонда в затвердевшее бетоне; умеренная жесткость пола к гидрофобность, что облегчает уборку и предотвращает образование налета в зимнее время.

Применение коллагенов, являющихся отходами кожевенно-обувных предприятий и заводов хромовых кож для изготовления бетонных полов позволит оздоровить экологическую обстановку воздушного бассейна регионов, где имеются предприятия кожевенной промышленности, так как эти отходы ожигаются и в атмосферу выбрасываются значительные количества вредных веществ, в частности, соединений хрома.

Литература

1.Богданова И.Е.: Современные направления переработки коллагенсодержащих отходов кожевенного производства; Кожевенно-обувная промышленность, 2007, № 2, с.30-31.

2.Верижников А.В. и др. Разработка составов для покрытий полов животноводческих помещений. Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции. - Челябинск, 1990, с.105.

3.Строительная экология: Учебное пособие /А. Н. Тетиор. – К. : УМК ВО, 1991. – 276 с