ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ УТИЛІЗАЦІЇ ШЛАМОВИХ ВІДХОДІВ ВИРОБНИЦТВА ВІСКОЗНОГО ВОЛОКНА
DOI:
https://doi.org/10.24144/2414-0260.2025.2.110-119Ключові слова:
промислові відходи; шлами; екологічна безпека; утилізація; термічна обробка; важкі метали; органічні сполуки; рентгенофлуоресцентний аналіз; термогравіметрія; оптимізація технологіїАнотація
У роботі досліджено проблему тривалого зберігання шламових відходів на території колишнього підприємства ВАТ «Черкаське хімволокно» в місті Черкаси. Шлами, що утворилися під час роботи виробництва віскозного волокна, десятиліттями зберігаються у відкритих шламонакопичувачах і становлять значну екологічну загрозу через вміст токсичних речовин, зокрема важких металів та органічних сполук. Основну увагу приділено вивченню термічних, хімічних і фізичних властивостей шламів для розробки ефективних методів їх утилізації. Проведено термогравіметричний і диференційно-скануючий калориметричний аналіз для визначення поведінки відходів за високих температур.
Результати дослідження свідчать про доцільність поетапної термічної обробки шламів при температурах до 800 °C, що дозволяє зменшити обсяги відходів, видалити органічні компоненти та розкласти неорганічні сполуки, зокрема карбонати та сульфати. Також визначено оптимальні умови для вилучення цінного металу, такого як цинк, за допомогою кислотної обробки прожареного шламу. Запропоновані методи дозволяють знизити енергетичні витрати та підвищити економічну ефективність утилізації.
Показано, що кінцевими продуктами переробки можуть бути порошок для гіпсування солончаків, гіпс, ферум(ІІІ) оксид, цинк оксид, металічний цинк, хімічно осаджена крейда, натрію нітрат, амоній нітрат. З використанням іоннобмінної технології, на завершальному етапі, отримано амоній нітрат.
Дослідження має практичне значення для впровадження екологічно безпечних і економічно ефективних технологій переробки промислових відходів, сприяючи зниженню їх негативного впливу на довкілля та раціональному використанню вторинних ресурсів.
Посилання
Nyzhnychenko Ya.Ye. Upravlinnia vidkhodamy yak fundamentalnyi element natsionalnoi bezpeky. Zdobutky ekonomiky: perspektyvy ta innovatsii. 2024, 11. 1–22. Doi: 10.5281/zenodo.14080483 (in Ukr).
UNEP International Solid Waste Association. Global waste management outlook 2024: beyond an age of waste: turning rubbish into a resource. Nairobi, Kenya: United Nations Environment Programme, 2024. 115 p.
Herbuth Ya.O., Samusevych Ya.V. Problemy ta perspektyvy rozvytku sfery upravlinnia pobutovymy vidkhodamy v Ukraini. Ekonomika ta suspilstvo, 2024, 68. Doi: 10.32782/2524-0072/2024-68-169 (in Ukr).
Atamas H.M., Stoliarenko H.S. Fizyko-khimichni vlastyvosti ta kinetychni doslidzhennia pererobky tsyntskovmisnykh shlamiv VAT “Cherkaske khimvolokno”, yak alternatyvnoho dzherela syrovyny dlia vyrobnytstva tsyntsovoho kuporosu. Pytannia khimii ta khimichnoi tekhnolohii, 2008, 3. 76–79 (in Ukr).
Lemeshev M.S., Sivak K.K., Stadniichuk M.Yu., Sivak R.V. Suchasni pidkhody kompleksnoi pererobky promyslovykh tekhnohennykh vidkhodiv. Suchasni tekhnolohii, materialy i konstruktsii v budivnytstvi, 2021, 2. 37–44. Doi: 10.31649/2311-1429-2021-2-37-44 (in Ukr).
Tarasova T.V., Hubina V.H., Kvashuk L.P., Horlytskyi B.O., Yeremenko M.V. Promyslovi vidkhody Ukrainy. Problemy ta shliakhy yikh vyrishennia; ed. B.O. Horlytskyi; NAS of Ukraine, State Institution “Institute of Environmental Geochemistry of NAS of Ukraine”. Kyiv: Lohos, 2011. 199 p. (in Ukr).
Abkhoshk E., Jorjani E., Al-Harahsheh M.S., Rashchi F., Naazeri M. Review of the hydrometallurgical processing of non-sulfide zinc ores. Hydrometallurgy, 2014, 149, 153–167. Doi: 10.1016/j.hydromet.2014.08.001.
Ejtemaei M., Gharabaghi M., Irannajad M. A review of zinc oxide mineral beneficiation using flotation method. Adv. Colloid Interface Sci., 2014, 206. 68–78. Doi: 10.1016/j.cis.2013.02.003.
Ma N. Recycling of basic oxygen furnace steelmaking dust by in-process separation of zinc from the dust. J. Cleaner Prod., 2016, 112(5). 4497–4504. Doi: 10.1016/j.jclepro.2015.07.009.
Jha M.K., Kumar V., Bagchi D., Singh R.J., Lee J.C. Processing of rayon waste effluent for the recovery of zinc and separation of calcium using thiophosphinic extractant. J. Hazard. Mater., 2007, 145(1/2). 221–226.
Shaforost Yu.A., Halahan R.L., Korol Ya.D., Lut O.A. Osnovy bezvidkhodnogo pereroblennia shlamovykh vidkhodiv VAT “Cherkaske khimvolokno”. Pytannia khimii ta khimichnoi tekhnolohii, 2022, 6. 108–114 (in Ukr).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Ю.А. Шафорост, О.А. Жабковська , В.В. Смалиус , Р.Л. Галаган , А.М. Бєляєв
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Ліцензування
Стаття та будь-який пов’язаний з нею опублікований матеріал поширюється за ліцензією Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
Умови цієї ліцензії не впливають на права автора чи іншого творчого виконавця захищати цілісність і право власності на свою роботу.
Авторське право на макет журналу та обкладинки повністю належить ДВНЗ "Ужгородський національний університет".
Весь контент публікується добросовісно, і думки, висловлені авторами, є тільки їхніми та не обов’язково відображають точку зору ДВНЗ "Ужгородський національний університет".
Автори надають редакційно-видавничому відділу ДВНЗ "Ужгородський національний університет" ліцензію на публікацію статті та ідентифікують себе як першовидавця.
Авторське право
Авторські права на будь-яку статтю зберігаються за автором(ами).
Публікацію статті мають схвалити всі автори та відповідальні органи інститутів, в яких виконувалося дослідження, якщо такі є.
Автори можуть уповноважити одного зі своїх співавторів діяти від їхнього імені та бути автором-кореспондентом, який відповідає за листування з редакційною командою журналу.
Автори можуть надати будь-якій третій стороні право вільно використовувати статтю за умови зазначення авторів та належного оформлення цитування.
