Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 89091 10.20295/1815-588X-2024-03-686-693 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Research of ecological safety of autoclaved ash-foam concrete produced with ash from sewage sludge incineration Исследование экологической безопасности автоклавного золопенобетона, полученного с использованием золы от сжигания осадка сточных вод Русанова Екатерина Владимировна Rusanova Ekaterina Vladimirovna rusanovaev@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation 30 09 2024 30 09 2024 21 3 686 693 30 09 2024 https://atjournal.ru/en/nauka/article/89091/view

В статье приведены исследования экологической безопасности автоклавного золопенобетона с использованием золы от сжигания осадка сточных вод в построенном и эксплуатируемом производственном здании. Показано, что после продолжительной эксплуатации здание из автоклавного золопенобетона, полученного с использованием золы с завода по сжиганию осадка сточных вод, оказалось экологически безопасным для человека. Цель: зола от сжигания осадка сточных вод обладает высокой средней удельной радиоактивностью (радия и тория), что сильно ограничивает ее дальнейшее применение. Ранее было установлено, что применение золы от сжигания осадка сточных вод в качестве сырья в автоклавном золопенобетоне в различных пропорциях оказывает влияние на содержание естественных радионуклидов в готовой продукции. В статье рассматривается экологическая безопасность автоклавного золопенобетона после продолжительной эксплуатации. Методы: исследования проводились на действующем объекте при помощи поверенного дозиметра-радиометра ATOMEX MKC-AT6130. Результаты: было установлено, что во всех образцах автоклавного золопенобетона с использованием золы от сжигания осадка сточных вод создаваемый радиационный фон был ниже нормы — на границе пороговых значений. Практическая значимость: результаты работы имеют важное значение для строительства, так как расширяют представления об особенностях автоклавного золопенобетона и возможности безопасного использования золы от сжигания осадка сточных вод в строительстве.

The article presents the research of ecological safety of autoclaved ash-foam concrete using ash from sewage sludge incineration in the constructed and operated production building. It is shown that after more than eighteen years of operation, the building made of autoclaved ash-foam concrete obtained using ash from sewage sludge incineration plant turned out to be environmentally safe for humans. Purpose: ash from sewage sludge incineration has high average specific radioactivity (radium and thorium), which strongly limits its further use. Earlier it was found that the use of ash from sewage sludge incineration as a raw material in autoclaved ash-foam concrete in different proportions affects the content of natural radionuclides in the finished product. The paper considers the environmental safety of autoclaved ash-foam concrete after prolonged operation. Methods: the research was carried out at the operating facility using a verified dosimeter-radiometer ATOMEX MKC-AT6130. Results: it was found that in all samples of autoclaved ash-foam concrete produced with ash from sewage sludge incineration the generated radiation background was below the norm, on the border of threshold values. Practical significance: the results of the work are important for construction, as they expand the ideas about the peculiarities of autoclaved ash-foam concrete and the possibility of safe use of ash from sewage sludge incineration in construction.

 зола от сжигания осадка сточных вод утилизация золы автоклавный золопенобетон применение автоклавного золопенобетона строительство зданий содержание естественных радионуклидов радиационное исследование золы экологическая безопасность ash from sewage sludge incineration ash utilisation autoclaved ash-foam concrete application of autoclaved ash-foam concrete building construction natural radionuclide content radiation study of ash environmental safety

Об утверждении критериев отнесения отходов к I–V классам опасности по степени негативного воздействия на окружающую среду: приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 04.12.2014 № 536. Ob utverzhdenii kriteriev otneseniya othodov k I–V klassam opasnosti po stepeni negativnogo vozdeystviya na okruzhayuschuyu sredu: prikaz Ministerstva prirodnyh resursov i ekologii RF ot 04.12.2014 № 536. Эколого-гигиеническая оценка отходов производства для применения в дорожном строительстве / Н. В. Русаков [и др.] // Гигиена и санитария. 2017. Т. 96, № 4. С. 309–313. DOI: 10.18821/0016- 9900-2017-96-4-309-313. EDN YKUQIB. Ekologo-gigienicheskaya ocenka othodov proizvodstva dlya primeneniya v dorozhnom stroitel'stve / N. V. Rusakov [i dr.] // Gigiena i sanitariya. 2017. T. 96, № 4. S. 309–313. DOI: 10.18821/0016- 9900-2017-96-4-309-313. EDN YKUQIB. Русанова Е. В. Физико-химические исследования автоклавного золопенобетона // Новые исследования в материаловедении и экологии: сборник научных статей сотрудников, аспирантов, докторантов и студентов. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2005. Вып. 5. С. 95–96. EDN DHLODO. Rusanova E. V. Fiziko-himicheskie issledovaniya avtoklavnogo zolopenobetona // Novye issledovaniya v materialovedenii i ekologii: sbornik nauchnyh statey sotrudnikov, aspirantov, doktorantov i studentov. SPb.: Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I, 2005. Vyp. 5. S. 95–96. EDN DHLODO. Новые экозащитные технологии на железнодорожном транспорте: монография / Л. Б. Сватовская [и др.]. М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2007. 159 с. ISBN 978-5-89035-358-0. EDN RYRPAV. Novye ekozaschitnye tehnologii na zheleznodorozhnom transporte: monografiya / L. B. Svatovskaya [i dr.]. M.: Uchebno-metodicheskiy centr po obrazovaniyu na zheleznodorozhnom transporte, 2007. 159 s. ISBN 978-5-89035-358-0. EDN RYRPAV. ГОСТ 30108-94. Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов. GOST 30108-94. Materialy i izdeliya stroitel'nye. Opredelenie udel'noy effektivnoy aktivnosti estestvennyh radionuklidov. Утилизация коммунальной золы / С. В. Селиванова [и др.] // Actualscience. 2016. Т. 2, № 4. С. 38– 39. EDN VXCWHJ. Utilizaciya kommunal'noy zoly / S. V. Selivanova [i dr.] // Actualscience. 2016. T. 2, № 4. S. 38– 39. EDN VXCWHJ. Сучкова М. В. Полезная утилизация золы сжигания осадка сточных вод // Нефтяная столица: Третий Международный молодежный научно-практический форум (Нижневартовск, 18–19 февраля 2020 года): сборник материалов. Нижневартовск: Центр научно-технических решений, 2020. С. 310–316. EDN LUJBYU. Suchkova M. V. Poleznaya utilizaciya zoly szhiganiya osadka stochnyh vod // Neftyanaya stolica: Tretiy Mezhdunarodnyy molodezhnyy nauchno-prakticheskiy forum (Nizhnevartovsk, 18–19 fevralya 2020 goda): sbornik materialov. Nizhnevartovsk: Centr nauchno-tehnicheskih resheniy, 2020. S. 310–316. EDN LUJBYU. Смирнов Ю. Д., Сучкова М. В. Перспективы полезного использования золы сжигания осадка сточных вод в народном хозяйстве // Вода и экология: проблемы и решения. 2019. № 3 (79). С. 16–25.DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.3.16-25. EDN WVMACH. Smirnov Yu. D., Suchkova M. V. Perspektivy poleznogo ispol'zovaniya zoly szhiganiya osadka stochnyh vod v narodnom hozyaystve // Voda i ekologiya: problemy i resheniya. 2019. № 3 (79). S. 16–25.DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.3.16-25. EDN WVMACH. Результаты исследований по применению осадков городских сточных вод в производстве строительных материалов / М. В. Паршикова [и др.] // Интеллектуальные системы в производстве. 2023 Т. 21, № 4. С. 25–30. DOI: 10.22213/2410-9304-2023- 4-25-30. EDN VPNZUR. Rezul'taty issledovaniy po primeneniyu osadkov gorodskih stochnyh vod v proizvodstve stroitel'nyh materialov / M. V. Parshikova [i dr.] // Intellektual'nye sistemy v proizvodstve. 2023 T. 21, № 4. S. 25–30. DOI: 10.22213/2410-9304-2023- 4-25-30. EDN VPNZUR. Способ утилизации золы: патент № 2294905 C2 Российская Федерация, МПК C04B 20/04, C04B 18/06, C04B 20/10. № 2001136046/03 / С. В. Карпов, А. О. Дьяков; заявл. 26.12.2001, опубл. 10.03.2007. Заявитель: А. Г. Умвельт. EDN ZKGZBJ. Sposob utilizacii zoly: patent № 2294905 C2 Rossiyskaya Federaciya, MPK C04B 20/04, C04B 18/06, C04B 20/10. № 2001136046/03 / S. V. Karpov, A. O. D'yakov; zayavl. 26.12.2001, opubl. 10.03.2007. Zayavitel': A. G. Umvel't. EDN ZKGZBJ. Автоклавный золопенобетон: патент № 2256632 C1 Российская Федерация, МПК C04B 38/10. № 2004108763/03 / Л. Б. Сватовская [и др.]; заявл. 24.03.2004, опубл. 20.07.2005. Заявитель: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации». EDN ZOLIUX. Avtoklavnyy zolopenobeton: patent № 2256632 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK C04B 38/10. № 2004108763/03 / L. B. Svatovskaya [i dr.]; zayavl. 24.03.2004, opubl. 20.07.2005. Zayavitel': Gosudarstvennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego professional'nogo obrazovaniya «Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Ministerstva putey soobscheniya Rossiyskoy Federacii». EDN ZOLIUX. Русанова Е. В. Снижение радиоактивности при производстве строительных материалов // Новые исследования в материаловедении и экологии: сборник научных статей сотрудников, аспирантов, докторантов и студентов (кафедра «Инженерная химия и защита окружающей среды») / отв. ред. Л. Б. Сватовская. СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2004. С. 71–74. EDN PSOJFK. Rusanova E. V. Snizhenie radioaktivnosti pri proizvodstve stroitel'nyh materialov // Novye issledovaniya v materialovedenii i ekologii: sbornik nauchnyh statey sotrudnikov, aspirantov, doktorantov i studentov (kafedra «Inzhenernaya himiya i zaschita okruzhayuschey sredy») / otv. red. L. B. Svatovskaya. SPb.: Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya Imperatora Aleksandra I, 2004. S. 71–74. EDN PSOJFK. Stabin M. G. Radiation Protection and Dosimetry:an Introduction to Health Physics. Springer, 2010. Stabin M. G. Radiation Protection and Dosimetry:an Introduction to Health Physics. Springer, 2010.