Представлены результаты экспериментальных исследований по получению смешанного коагулянта из отходов обогащения железной руды. Изучались следующие параметры: концентрация серной кислоты, температура, продолжительность выщелачивания, соотношение твердой и жидкой фаз (т:ж), а также наличие принудительного перемешивания. В рамках эксперимента установлены составы коагулянта и твердого осадка после выщелачивания. Максимальное содержание железа в растворе после выщелачивания получено с использованием 40 % H2SO4 при температуре 100 °С (с принудительным перемешиванием при 75 °С) и времени контакта 60 мин. Выход железа находился на уровне 25 % от общего содержания в хвостах обогащения. Химический анализ полученного раствора после выщелачивания показал содержание Fe и Al в форме сульфатов 11 и 2 % соответственно. Выполнена оценка эффективности работы коагулянта на модельных растворах цветности. Эксперимент показал, что полученный из отхода коагулянт может быть использован для очистки сточных вод в широком диапазоне от 4 до 12 единиц рН. Осадок после выщелачивания представляет собой мелкозернистый порошок, богатый диоксидом кремния, который может быть использован в качестве техногенного сырья в строительной отрасли. Проведенные исследования показали, что получение коагулянтов из отходов обогащения железной руды может рассматриваться как способ расширения производственной цепочки добычи железной руды и минимизации количества хвостов, подлежащих складированию в хвостохранилища. Представленное техническое решение позволяет комплексно решить проблему защиты окружающей среды путем создания из отходов новых целевых продуктов для очистки сточных вод.
В 2015 году государства – члены ООН приняли Повестку в области устойчивого развития на период до 2030 года. Несмотря на значительный прогресс, миллиарды людей – каждый третий человек – не имеют доступа к безопасной, чистой питьевой воде. Современные методы очистки сточных вод включают широкий спектр биологических, химических и физических процессов, каждый из которых имеет свои преимущества и области применения. В этом тематическом сборнике рассмотрены последние достижения в технологиях очистки сточных вод, обращении с отходами водоочистки и водоподготовки, а также их потенциальное применение на локальном уровне. Проблема загрязнения поверхностных вод актуальна для всех регионов мира. Одним из крупнейших источников поступления загрязняющих веществ является горнодобывающая и перерабатывающая промышленность. Первый этап разработки технологий очистки сточных вод – мониторинг антропогенно измененных водных объектов.
Деятельность предприятий горнопромышленного сектора приводит к образованию большого количества сточных вод, загрязненных соединениями азотной группы и металлами. При недостаточной очистке данные поллютанты попадают в окружающую среду и оказывают токсическое действие на живые организмы. В настоящее время сконструированные водно-болотные угодья получили широкое распространение в качестве систем очистки сточных вод ввиду сочетания в себе физических, химических и биологических процессов удаления загрязняющих веществ. В данном исследовании была смоделирована экспериментальная система для повышения эффективности очистки карьерных сточных вод горнопромышленного предприятия за счет совместного использования видов высшей водной растительности: рогоза широколистного (Typha latifolia L.), частухи обыкновенной (Alisma plantago aquatica L.), ситника членистого (Juncus articulatus L.) и низшей водной растительности (Chlorella sp.). Были проанализированы концентрации соединений азотной группы и металлов как в модельном, так и в очищенном растворе карьерных сточных вод для расчета эффективности очистки. Кроме того, анализировались концентрации поллютантов в тканях высшей водной растительности для оценки аккумуляционной способности и эффективности транслокации загрязняющих веществ. Результаты экспериментального исследования показали практическую применимость сконструированной системы комплексной очистки для снижения концентрации загрязняющих веществ в карьерных сточных водах, а также увеличение эффективности очистки за счет внедрения низшей водной растительности в систему.
В статье рассмотрена актуальная проблема переработки золошлаковых отходов предприятия АО «Полюс Алдан», на котором их накоплено более 1 млн т. По результатам обзора отечественной и зарубежной литературы выбрано четыре перспективных направления их использования: дорожное строительство, строительные материалы, мелиорация нарушенных земель, инертные заполнители. Для оценки возможности реализации выбранных направлений утилизации были отобраны и исследованы пробы золошлаковых отходов рассматриваемого предприятия. Определены топливные характеристики, химический и минеральный состав, а также физико-химические и механические свойства отходов. С учетом результатов комплексных лабораторных исследований и требований нормативных документов оценено каждое из выбранных направлений использования золошлаковых отходов. Установлено, что их утилизация традиционными способами имеет ограничения, связанные, главным образом, с большим содержанием остатков несгоревшего топлива. Высокие содержания горючих веществ и высокая удельная теплота сгорания при относительно низкой зольности позволили предположить возможность термической утилизации изученных отходов. На основании литературных данных выбраны характеристики приготовления органоводоугольных суспензий на основе изученных золошлаковых отходов. В результате проведения ряда экспериментов по их факельному сжиганию доказана целесообразность использования полученного топлива на рассматриваемом предприятии. Отмечена возможность применения золы, получаемой после термической утилизации отходов в дорожно-строительной сфере. Определена перспективность дальнейших исследований технологий приготовления и режимов сжигания суспензионного топлива на основе золошлаковых отходов.
Почвы и растения Санкт-Петербурга испытывают техногенную нагрузку, связанную с деятельностью человека в промышленных, селитебных и рекреационных зонах города. Для оценки трансформации урбаноземов различных функциональных зон в течение летних полевых сезонов 2016-2018 гг. были изучены индустриальные, жилые и парковые территории суммарной площадью свыше 7000 га, находящиеся в южной ландшафтной зоне города. В период полевых работ было отобрано 796 пар проб почвы и растений. Проведенный комплекс полевых и лабораторных исследований позволил охарактеризовать ключевые биогеохимические особенности ландшафтов, различающихся по функциональному использованию. По результатам химико-аналитических работ, выполненных в аккредитованной лаборатории, были получены сведения о концентрациях загрязняющих металлов в почвенно-растительном покрове. Интерпретация данных и расчет коэффициентов накопления элементов выявили районы с наиболее неблагоприятной экологической обстановкой. Установлено, что загрязнение окружающей среды в южных районах города привело к значительной степени физической, химической и биологической деградации почвенно-растительного покрова. В настоящее время около 10 % почв данной территории полностью утратили способность к биологическому самоочищению, что привело к нарушению их экологических функций и острой необходимости проведения рекультивационных работ.
