vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2022-24-1-175-187vestniktgasu-1159Research ArticleВОДОСНАБЖЕНИЕ, КАНАЛИЗАЦИЯ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОХРАНЫ ВОДНЫХ РЕСУРСОВWATER SUPPLY, SEWERAGE, BUILDING SYSTEMS OF WATER RESOURCE PROTECTIONМикроволновая обработка природных сорбентов в технологии очистки сточных водMikrovolnovaya obrabotka prirodnykh sorbentov v tekhnologii ochistki stochnykh vod [Microwave treatment of natural sorbents in wastewater purification]КоршиковаЕ. С.KorshikovaE. S.

Коршикова Елена Сергеевна, аспирант

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38

Elena S. Korshikova, Research Assistant

38, Volodarskii Str., 625000, Tyumen

lena-malysh-90@yandex.ruФугаеваА. М.FugaevaA. M.

Фугаева Анастасия Михайловна, аспирант

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38

Anastasiya M. Fugaeva, Research Assistant

38, Volodarskii Str., 625000, Tyumen

nastyafugaeva@mail.ruВялковаЕ. И.VyalkovaE. I.

Вялкова Елена Игоревна, канд. техн. наук, доцент

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38

 

 

Elena I. Vyalkova, PhD, A/Professor

38, Volodarskii Str., 625000, Tyumen

 

vyalkova-e@yandex.ruОсиповаЕ. Ю.OsipovaE. Yu.

Осипова Елена Юрьевна, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

 

Elena Yu. Osipova, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

kyky60@bk.ruТюменский индустриальный университетРоссияTyumen Industrial UniversityRussian FederationТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202222022022241175187Copyright © Коршикова Е.С., Фугаева А.М., Вялкова Е.И., Осипова Е.Ю., 20222022Коршикова Е.С., Фугаева А.М., Вялкова Е.И., Осипова Е.Ю.Korshikova E.S., Fugaeva A.M., Vyalkova E.I., Osipova E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1159

В процессе проектирования сборно-монолитных конструкций необходимо учитывать возможное разрушение по контактному шву сопряжения монолитного и сборного бетонов.Причём, как показывают исследования различных авторов, качество устройства шва существенно влияет на его прочностные показатели. Кроме того, напряжённо-деформированное состояние контактного шва можно разделить на «классические» 3 стадии.Рассмотрев конструктивные особенности формирования напряжённо-деформированного состояния сборно-монолитной конструкции в процессе воздействия сдвигающего усилия, авторы статьи отметили, что прослеживается линейная зависимость между предельными сдвигающими напряжениями, усилиями вертикального обжатия шва и степенью армирования поперечной арматурой. В связи с тем, что процесс деформирования контактного шва напрямую связан с вопросами трения и адгезии, в качестве основополагающей расчётной методики принят двучленный закон трения, предложенный проф. Б.В. Дерягиным.В данной методике расчёта в качестве критерия исчерпания несущей способности принимается достижение предельных напряжений на сдвиг и основывается на коэффициенте истинного трения, напряжений обжатия и достижении предела текучести в поперечной арматуре.Сопоставление результатов расчёта с данными экспериментальных исследований имеет удовлетворительную сходимость.

Purpose

Purpose: Modification of natural sorbents to improve their sorption properties. Design: Microwave treatment effect on the properties of peat, reindeer moss, moss and pine sawdust.Research findings: Short-term microwave treatment has no effect on the moisture and oil absorption by peat and moss. On the contrary, the properties of reindeer moss and sawdust are improved, especially of wood waste, i. e., oil capacity increases by 41 %. The microwave treatment of reindeer moss and pine sawdust provides 11.4 and 17 % increase in the sorption capacity in relation to oil products dissolved in water, respectively. The best effect is observed for pine sawdust irradiation with 600 W microwaves for one minute. Practical implication: Activated sorbents can be used in purification of wastewater containing petroleum products.Originality/value: The sorption properties of Arctic natural materials modified with microwaves are studied for the first time.

 

природные сорбентынефтепродуктымикроволновая обработкавлагоемкостьнефтеемкостьинтенсификация сорбцииnatural sorbentspetroleum productsmicrowave treatmentmoisture capacityoil capacitysorption intensificationReferencesTaufik S.H., Ahmad S.A., Zakaria N.N., Shaharuddin N.A., Azmi A.A., Khalid F.E., Merican F., Convey P., Zulkharnain A., Abdul Khalil K. Rice straw as a natural sorbent in a filter system as an approach to bioremediate diesel pollution // Water. 2021. 13. 3317. URL: https://doi.org/10.3390/w13233317Taufik S.H., Ahmad S.A., Zakaria N.N., Shaharuddin N.A., Azmi A.A., Khalid F.E., Merican F., Convey P., Zulkharnain A., Abdul Khalil K. Rice straw as a natural sorbent in a filter system as an approach to bioremediate diesel pollution. Water. 2021. V. 13. 3317. DOI: 10.3390/w13233317Voronov A., Malyshkina E., Maksimova S. Study of meltwater treatment using the industrial waste and natural sorbents // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1079. C. 6, 1079 072021. DOI:10.1088/1757-899X/1079/7/072021Voronov A., Malyshkina E., Maksimova S. Study of meltwater treatment using the industrial waste and natural sorbents. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1079. P. 6, 1079 072021. DOI: 10.1088/1757-899X/1079/7/072021Малышкина Е.С., Вялкова Е.И., Осипова Е.Ю. Использование природных сорбентов в процессе очистки воды от нефтепродуктов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2019. № 1. С. 188–200. URL: https://doi.org/ 10.31675/1607-1859-2019-21-1-188-200Malyshkina E.S., Vyalkova E.I., Osipova E.Yu. Ispol''zovanie prirodnykh sorbentov v protsesse ochistki vody ot nefteproduktov [Water purification with natural sorbents]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2019. V. 21. No. 1. Pp. 188–200. DOI: 10.31675/1607-1859-2019-21-1-188-200 (rus)Verma P., Samanta S.K. Microwave-enhanced advanced oxidation processes for the degradation of dyes in water // Environmental Chemistry Letters. 2018. 16. P. 969–1007. DOI: 10.1007/s10311-018-0739-2Verma P., Samanta S.K. Microwave-enhanced advanced oxidation processes for the degradation of dyes in water. Environmental Chemistry Letters. 2018. V. 16. Pp. 969–1007. DOI: 10.1007/s10311-018-0739-2Бахия Тамуна, Хамизов Р.Х., Бавижев М.Д., Конов М.А. Влияние СВЧ-обработки клиноптилолита на его ионообменные кинетические свойства // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. № 6. С. 803–812.Bakhiya Tamuna, Khamizov R.Kh., Bavizhev M.D., Konov M.A. Vliyanie SVCh-obrabotki klinoptilolita na ego ionoobmennye kineticheskie svoistva [Clinoptilolite microwave treatment effect on ion-exchange kinetic properties]. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016. V. 16. No. 6. Pp. 803–812. (rus)Yuen F.K., Hameed B.H. Recent developments in the preparation and regeneration of activated carbons by microwaves // Advances in Colloid and Interface Science. 2009. 149. P. 19–27. DOI: 10.1016/j.cis.2008.12.005Yuen F.K., Hameed B.H. Recent developments in the preparation and regeneration of activated carbons by microwaves. Advances in Colloid and Interface Science. 2009. V. 149. Pp. 19–27. DOI: 10.1016/j.cis.2008.12.005Foo K.Y., Hameed B.H. Microwave-assisted regeneration of activated carbon // Bioresource Technology. 2012. 119. P. 234–240. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.05.061Foo K.Y., Hameed B.H. Microwave-assisted regeneration of activated carbon. Bioresource Technology. 2012. V. 119. Pp. 234–240. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.05.061Бердоносов С.С. Микроволновая химия // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. № 1. С. 32–38.Berdonosov S.S. Mikrovolnovaya khimiya [Microwave chemistry]. Sorosovskii obrazovatel'nyi zhurnal. 2001. V. 7. No. 1. Pp. 32–38. (rus)Баннова Е.А., Китаева Н.К., Мерков С.М., Мучкина М.В., Залозная Е.П., Мартынов П.Н. Изучение способа получения гидрофобного сорбента на основе модифицированного торфа // Сорбционные и хроматографические процессы. 2013. Т. 13. Вып. 1. С. 60–68.Bannova E.A., Kitaeva N.K., Merkov S.M., Muchkina M.V., Zaloznaya E.P., Martynov P.N. Izuchenie sposoba polucheniya gidrofobnogo sorbenta na osnove modifitsirovannogo torfa [Production technique of hydrophobic sorbent based on modified peat]. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2013. V. 13. No. 1. Pp. 60–68. (rus)Данилов О.С., Михеев В.А., Москаленко Т.В. Исследование влияния электромагнитного микроволнового излучения на твердые горючие ископаемые // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 1 (5). С. 1264–1267.Danilov O.S., Mikheev V.A., Moskalenko T.V. Issledovanie vliyaniya elektromagnitnogo mikrovolnovogo izlucheniya na tverdye goryuchie iskopaemye [Electromagnetic microwave effect on solid fuels]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. 2011. V. 13. No. 1 (5). Pp. 1264–1267. (rus)Бельчинская Л.И., Ходосова Н.А., Новикова Л.А. Влияние различных механизмов нагрева слоистого алюмосиликата на сорбционные процессы. Сообщение 1. Сорбция воды при тепловом и электромагнитном (СВЧ) нагреве монтмориллонита // Сорбционные и хроматографические процессы. 2017. Т. 17. № 5. С. 781–791.Bel'chinskaya L.I., Khodosova N.A., Novikova L.A. Vliyanie razlichnykh mekhanizmov nagreva sloistogo alyumosilikata na sorbtsionnye protsessy. Soobshchenie 1. Sorbtsiya vody pri teplovom i elektromagnitnom (SVCh) nagreve montmorillonita [Effect of different heating mechanisms of layered aluminosilicate on sorption processes. Message 1. Water sorption under thermal and electromagnetic (microwave) heating of montmorillonite]. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2017. V. 17. No. 5. Pp. 781–791. (rus)Faizal A.M., Kutty S.R.M., Ezechi E.H. Removal of oil from water by column adsorption method using microwave incinerated rice husk ash (MIRHA) // InCIEC. 2014. P. 963–971. DOI: 10.1007/978-981-287-290-6_84Faizal A.M., Kutty S.R.M., Ezechi E.H. Removal of oil from water by column adsorption method using microwave incinerated rice husk ash (MIRHA). InCIEC. 2014. Pp. 963–971. DOI: 10.1007/978-981-287-290-6_84Ismail A.S. Preparation and evaluation of fatty-sawdust as a natural biopolymer for oil spill sorption // Chemistry Journal. 2015. V. 05. I. 5. P. 80–85.Ismail A.S. Preparation and evaluation of fatty-sawdust as a natural biopolymer for oil spill sorption. Chemistry Journal. 2015. V. 05. No. 5. Pp. 80–85.Vialkova E., Obukhova V., Belova L. Microwave irradiation in technologies of wastewater and wastewater sludge treatment: a review // Water. 2021. 13 (13). 1784. DOI: 10.3390/w13131784Vialkova E., Obukhova V., Belova L. Microwave irradiation in technologies of wastewater and wastewater sludge treatment: a review. Water. 2021. V. 13 (13). 1784. DOI: 10.3390/w13131784Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Нефтяные адсорбенты. Москва ; Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. 268 с.Kamenshchikov F.A., Bogomol'nyi E.I. Neftyanye adsorbenty [Oil adsorbents]. Moscow, Izhevsk: Regulyarnaya i khaoticheskaya dinamika, 2005. 268 p. (rus)Cortez J.S.A., Kharisov B.I., Quezada T.E.S., Hernandez T. Micro- and nanoporous materials capable of absorbing solvents and oils reversibly: the state of the art // Petroleum Science. 2017. 14 (1). P. 84–104. DOI: 10.1007/s12182-016-0143-0Cortez J.S.A., Kharisov B.I., Quezada T.E.S., Hernandez T. Micro- and nanoporous materials capable of absorbing solvents and oils reversibly: The state of the art. Petroleum Science. 2017. V. 14 (1). Pp. 84–104. DOI: 10.1007/s12182-016-0143-0Anuzyte E., Vaisis V. Natural oil sorbents modification methods for hydrophobicity improvement // Energy Procedia. 2018. 147. P. 295–300. DOI: 10.1016/j.egypro.2018.07.095Anuzyte E., Vaisis V. Natural oil sorbents modification methods for hydrophobicity improvement. Energy Procedia. 2018. V. 147. Pp. 295–300. DOI: 10.1016/j.egypro.2018.07.095Галкин В.П. Сушка древесины в электромагнитном поле сверхвысоких частот : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.21.05. Москва : МГУЛ, 2010. 40 с.Galkin V.P. Sushka drevesiny v elektromagnitnom pole sverkhvysokikh chastot: avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoi stepeni doktora tekhnicheskikh nauk [Drying wood in ultrahigh frequency electromagnetic field. DSc Abstract]. Moscow, 2010. 40 p. (rus)Torgovnikov G., Vinden P. High-intensity microwave wood modification for increasing permeability // Forest Products Journal. 2009. V. 60. № 2. P. 1–12.Torgovnikov G., Vinden P. High-intensity microwave wood modification for increasing permeability. Forest Products Journal. 2009. V. 60. No. 2. Pp. 1–12.Торговников Г., Винден П. Способ микроволновой обработки древесины. Патент RU2285875C2, 2006.Torgovnikov G., Vinden P. Sposob mikrovolnovoi obrabotki drevesiny [Method for wood microwave treatment]. Patent Russ. Fed. N 2285875C2, 2006.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.