И. К. Бейсембетов ректор Зам главного редактора
жүктеу/скачать 51,43 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ключевые слова.
- Готовность к селективному сбору ТБО жителей города Кентау
- Қатты тұрмыстық қалдықтарды селективті жинауды енгізу үшін Кентау тұрғындарының дайындығы Түйіндеме.
- ОЦЕНКА МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НАНОСТРУКТУРНЫХ ДОБАВОК К ЧУГУНУ Аннотация.
- Ключевые слова
- Техникалық ғылымдар
- Материалы и методики исследования
- Химический состав используемых материалов
- Экспериментальная часть.
Аннотация. Постоянный рост объема накопления твердых бытовых отходов (ТБО) на полигонах страны приводит к ухудшению экологической обстановки и захоронению полезных компонентов пригодных к вторич- ному использованию. Поэтому охрана окружающей среды и утилизация отходов являются актуальной задачей, требующей незамедлительного решения. В данной работе приведены исследования готовности жителей к се- лективной сборке ТБО, направленной на решение вышеуказанных задач. Результаты исследования показали о необходимости изменения менталитета к селективной сборке жителей за счет стимулирующих механизмов. Ключевые слова. Накопление отходов, твердые бытовые отходы, селективная сборка ТБО, стимули- рующие механизмы, изменения менталитета жителей. В настоящее время все твердые бытовые отходы (ТБО) в стране вывозятся на полигоны, при этом большинство из них исчерпали свой срок действия, не отвечают санитарным требованиям и нуждаются в рекультивации. При этом они загрязняют окружающую среду и негативно влияют на организм человека, а также являются источником биологических заболеваний и инфекционных бо- лезней. К тому же, на сегоднящный день сбор ТБО осуществляется унитарным способом и, несмотря на неоднократные попытки и сложивщееся с годами менталитета населения селективный сбор у ис- точника образования отходов на системном уровне, до сих пор не организован. Кроме того, в данное время на полигонах страны осуществляется интенсивное накопление ТБО. Например, по данным акимата города Шымкент, ежемесячно накапливается 25 тыс т ТБО, при этом существующий поли- гон вместимостью 300 тысяч тонн может быть заполнен всего лишь за два года [1]. Это значит, что необходимо каждые два года строить новые полигоны, что требует огромных финансовых вложений. Для решения этой задачи, а также реализации одних из важных целей Государственной прог- раммы модернизации системы управления ТБО на 2014-2050 гг. необходимо введение селективной сборки ТБО [2]. На этой основе исследована готовность жителей к введению селективного сбора на примере города Кентау Южно-Казахстанской области. Основной целью исследования является определение возможности изменения менталитета на- селения к селективной сборке с помощью стимулирующих элементов в виде вознаграждения. Для обеспечения стабильности селективной сборки ТБО развитые страны в свое время также использова- ли различные стимулирующие методы, в том числе введение штрафов. В эксперименте рассматривалась готовность населения к селективной сборке без вознагражде- ния и с вознаграждением. Исследование проводилось на основе опроса населения. В анкете было три вопроса: 1. Волнует ли Вас состояние экологии города? 2. Готовы ли Вы к сортировке бытового мусора, например, стекла, пластика, металла и пище- вых отходов? 3. Будет ли Вас стимулировать скидка на услуги вывоза мусора при сортировке бытовых отхо- дов, либо вознаграждения? В опросе участвовали 434 человека в возрасте от 16 до 61 и более лет. Опрос населения осуществлялся согласно методике Н.Н.Кувшинова, М.А.Костылева [3]. Результаты опроса представлены в таблице 1 и на рисунках 1- 3.
● Технические науки
182 №2 2016 Вестник КазНИТУ
Таблица 1. Готовность к селективному сбору ТБО жителей города Кентау
Возраст, лет К-во
чел Готовность к сортировке, % Готовность к сортировке если будет вы- годно (стимул), % сомневаются согласны против сомневаются согласны против
16-20 165
13% 49%
38% 9,2%
69,8% 21%
21-30 96
11% 48,6%
40,4% 11,5%
65,7% 22,8%
31-40 79
6% 55%
39% 9,7%
70,3% 25,5%
41-60 58
5% 65%
30% 15,7%
63,8% 20,5%
61 и более 36
7% 61%
32% 7,3%
70,7% 22%
Итого: 434
9,4% 59,7%
30,9% 10,5%
68,5% 21%
Наибольшую готовность к раздельному сбору отходов без стимулирования высказали респон- денты 69,8% из старших возрастных групп, т.е. от 41-60 лет. Против раздельного сбора без стимули- рования высказалась почти половина опрошенных в возрасте 21-30 лет (40,4%). В среднем из всех опрошенных 59,7% высказалось за, а 30,9% против сборки ТБО без стимулирования.
0 10 20 30 40 50 60 70 16-20
21-30 31-40
41-60 61 и
старше совневаются согласны против
Наибольшую готовность опрошенных к раздельной сборке отходов при стимулировании вы- сказали 69,8% - младшие возрастные группы от 16-20 лет (69,8%), средние возрастные группы от 31- 40 (70,3%). Против раздельноого сбора при стимулировании высказались от 20,5-25,5% опрошен- ных. В средннем из всех опрошенных готовность при стимулировании сборки отходов 68,5% выска- зались за, а 21% против. Из рисунка 3 видно, что при материальном стимулировании готовность населения к селектив- ной сборке у всех категорий опрошенных вырос, кроме старшей возрастной группы в возрасте от 41- 60 лет. Примерно одинаковые показатели как без стимулирования, так и со стимулированием стар- ших возрастных групп в возрасте 41-60 лет означает их безразличие к этому вопросу и недоверие к предпринимаемым шагам в силу сложившегося менталитета. Это означает о необходимости мате- риального стимулирования.
● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016 183
0 10 20 30 40 50 60 70 80 16-20 21-30 31-40
41-60 61 и
старше совневаются согласны против
10 20 30 40 50 60 70 80 16-20 21-30 31-40
41-60 61 и
старше без стимулирование при стимулирование
Рис. 3. Результаты опроса жителей о их готовности к раздельной сборке ТБО
Кроме того, увеличение количества готовых к введению селективного сбора ТБО от 9-20%, кроме возростной группы в возрасте от 41-60 лет и среднее увеличение на 8,8% всех участников оп- роса показывает о необходимости ввода селективной сборки с применением материального стимули- рования в виде вознаграждения. Однако, небольшая доля увеличения желающих проводить селек- тивный сбор, при их стимулировании недостаточно для принятия конкретных решений. Поэтому для введения селективного сбора ТБО и изменения менталитета жителей, необходимо дополнительно ввести и штрафы.
Выводы 1. Для введения селективного сбора ТБО в производство необходимо изменение сложивщегося менталитета жителей. 2. Для изменения менталитета жителей к селективной сборке ТБО необходимо применение стимулирующих механизов в виде вознаграждений и штрафов. 3.Для полноценной реализации селективной сборки ТБО необходима законодательная поддержка.
● Технические науки
184 №2 2016 Вестник КазНИТУ
ЛИТЕРАТУРА [1] Жаңа жобалар – қаланың жаңа келбеті. http://shymkent.gov.kz/ru. [2] Государственной программы модернизации системы управления ТБО на 2014-2050 годы. Утв. поста- новлением Правительства РК № 634 от 9.06.2014г. [3] Н.Н. Кувшинова, М.А. Костылева. Направления развития селективной сборки твердых бытовых от- ходов г.о. Тольятти. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 14, №1(3), 2012.754- 762 с. REFERENCES [1] New projects - a new image of the city. http://shymkent.gov.kz/ru. [2] State program of modernization of the solid waste management in the years 2014-2050. Approved by the Government of the Republic of Kazakhstan № 634 from 06.09.2014g. [3] N.N. Kuvshinova, M.A. Kostyleva. Areas of selective assembly of solid waste of the city of Togliatti. Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. т. 14, №1(3), 2012.754-762s.
Мейрбеков А.Т., Оразбаев А.Е. Қатты тұрмыстық қалдықтарды селективті жинауды енгізу үшін Кентау тұрғындарының дайындығы Түйіндеме. Еліміздің қалдық полигондарында қатты тұрмыстық қалдықтардың (ҚТҚ) жинақталуының тұрақты түрде өсуі экологиялық жағдайдың нашарлауына және қайта пайдалануға жарамды пайдалы компо- ненттердің көмілуіне әкеліп соқтыруда. Сондықтан қоршаған ортаны қорғау мен қалдықтарды қайта пайдалану уақыт күттірмес мәселе болып отыр. Бұл жұмыста жоғарыдағы мәселені шешуге бағытталған тұрғындардың ҚТҚ бөлек жинауға дайындығын зерттеуі қарастырылған. Зерттеу нәтижесі бойынша ҚТҚ бөлек жинау үшін тұрғындардың минталитетін өзгерту және оған қол жеткізу үшін ынталандыру механизмін пайдалану керек екендігі анақталды.
ру механизмы, түрғындардың минталитетін өзгету. Meirbekov A.T., Orazbaiev A.E.
fetches to deterioration of the ecological environment and removing of mineral components suitable for reuse. Therefore, protection of the environment and recycling is an urgent problem that requires an immediate solution. This job presents a research of the population of their readiness for the selective gathering of solid waste, aimed to solve the above problems. The results showed the need of changing the population mintalitet to the selective gathering through incentive mechanisms. Key words. Accumulation of waste, municipal solid waste, selective gathering of solid waste, incentive mechanisms, changing the population mintalitet.
А.М. Ускенбаева, Н.А. Шамельханова (Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан, almauskenbaeva@mail.ru)
ОЦЕНКА МОДИФИЦИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НАНОСТРУКТУРНЫХ ДОБАВОК К ЧУГУНУ Аннотация. В работе исследована возможность использования наноструктурного углерода, находящего- ся в фуллереносодержащей саже – т.н. фуллереновой черни (ФЧ) - в качестве нанодобавки к модификатору чу- гунов. Основываясь на теоретической модели взаимодействия фуллереновой черни с наноструктурным углеро- дом чугуна, проведены экспериментальные исследования модифицированного нанодобавками высокопрочного чугуна, с целью оценки модифицирующей способности наноматериала по степени графитизации. Полученные результаты количественного металлографического анализа показали увеличение числа графитных включений, более равномерное их распределение в плоскости шлифа, а также полное отсутствие цементита в металличе- ской матрице. Испытания на микротвердость подтверждают, что фуллереновая чернь, увеличивая степень гра- фитизации чугунов, является усилителем действия основного модификатора. Ключевые слова: чугун, наномодифицирование, фуллереновая чернь, микротвердость.
● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016 185
става, структурных составляющих материала, способа получения и обработки. Одним из распростра- ненных способов обработки чугунов является модифицирование. С помощью модифицирования можно управлять процессом структурообразования с целью обеспечения необходимых свойств [1]. В чугунах контролируемым фактором качества материала является количество и форма гра- фитной составляющей. Графит чугуна способствует повышению жидкотекучести, формозаполняемо- сти, способствует уменьшению усадочных дефектов, способствует уменьшению напряжений и тре- щинообразования. Вопросам графитизации чугунов посвящены многочисленные работы, в которых изложены ме- ханизмы их образования, установлены взаимосвязи технологических параметров со структурой и свойствами чугуна. В настоящее время знания о формах графита (углерода) в расплавах чугуна зна- чительно расширились. Особенный интерес представляет взаимодействие углеродных наночастиц в расплаве чугуна, имеющего фуллереновую природу [2,3]. На основе новых знаний о нанометриче- ской структуре жидкого чугуна возможно с иных позиций оценить влияние модифицирования на графитизацию чугунов. Углеродные наночастицы имеют свойства концентрировать источники атомов углерода, фор- мируя гомогенные центры кристаллизации графита. Кроме того, адсорбируясь на поверхности неме- таллических включений при кристаллизации, превращают эти включения в активированные гетеро- генные центры графитизации [3]. Таким образом, наночастицы углерода должны способствовать по- явлению избыточного количества центров графитизации, не давая им исчезнуть в течение достаточно длительного времени, пока чугун разливают по литейным формам. С учетом теоретических представлений, в работе исследована возможность использования нано- структурного углерода, находящегосяся в фуллереносодержащей саже – т.н. фуллереновой черни (ФЧ) - в качестве наномодификатора к чугунам. Выбор нанодобавки ФЧ обусловлен ее дешевизной. ФЧ имеет наноразмерность 40-50 нм, и является побочным продуктом синтеза фуллерена (вы- ход фуллеренов составляет 8,3 %, фуллереновой черни – 81,0 %) [4], что и предопределяет возмож- ность использования как дешевого модифицирующего наноматериала. Фуллереноподобные структу- ры содержащиеся в ФЧ характеризуются своей высокой реактивной способностью [4]. Активность ФЧ за счет присутствия в них фуллереноподобных молекул хорошо подтверждается в работах хими- ков по созданию катализаторов, сорбентов и модификаторов [4,5]. В расплаве чугуна ФЧ-добавка под действием концентрационных флуктуаций и термических напряжений активизирует имеющиеся углеродные структуры, образуя кластерные образования за- родышей. Наноструктурная частица ФЧ добавка может образовать соединения и с другими элемен- тами (примесными частицами), формируя новые подложки для кристаллизации графита. В результа- те образуется дисперсная структура графитной фазой что в итоге влияет на механические и эксплуа- тационные свойства чугуна. Однако, механизм влияния нанодобавки как эффективного графитизато- ра недостаточно выяснен, хотя косвенные показатели очевидны. Значения микротвердости структурных составляющих сплава, так же как результаты количе- ственного металлографического анализа являются косвенными показателями увеличения степени графитизации, вследствие увеличения числа центров графитизации в единице объема расплава чугу- на. Соответственно, использование данных указанных методов анализа дает возможность оценить модифицирующую способность нанодообавки ФЧ к чугуну. В русле развиваемых теоретических представлений о поведении ФЧ как потенциальной добавки к модификатору данное исследование может внести вклад в современную теорию модифицирования.
му модификатору чугуна по косвенным показателям изменения степени графитизации. Материалы и методики исследования. Для получения экспериментальных образцов использо- вался лом чугуна ВЧ50. В качестве модификатора применялся распространенный феррослиций-ФС75. В качестве нанодобавки к основному модификатору использовалась ФЧ производства ФТИ имени А.Ф.Иоффе РАН, г.Санкт-Петербург. Химический состав этих материалов приведен в таблице 1.
● Технические науки
186 №2 2016 Вестник КазНИТУ
Таблица 1. Химический состав используемых материалов
Марка материала C, %
Si, % Mn, %
S, % P, %
Cr, % Al, %
ВЧ50 2.7 - 3.7 0.8 - 2.9 0.3 - 0.7 до 0.02 до 0.1 до 0.15 - ФС75 до 0.1 74 - 80
до 0.4 до 0.02 до 0.04 до 0.3 до 3 ФЧ
неоднородный фуллереноподобный материал содержит различные фуллерены, графены, аморфный углерод, графит и графитизированные частицы.
Плавка проводилась в индукционной тигельной печи. Были изготовлены следующие три вида опытных образцов: - исходный образец (А) представлял собой – переплавленный лом ВЧ50; - второй образец (Б) представлял собой переплавленный лом ВЧ50, модифицированный моди- фикатором ферросилицием ФС75 в количестве 0,4% от массы расплава; - третий образец (В) обработан модификатором ФС75 с добавкой ФЧ. Добавка ФЧ в модифика- торе составляла 10% мас. Модифицирование проводилось внепечным способом с заливкой расплава для модифицирова- ния в тигель (рис. 1). На дне тигля находился модификатор, который после заливки расплава интен- сивно перемешивался. Затем этот модифицированный расплав отливался в графитовые формочки. Были получены образцы - цилиндрической формы диаметром 30 мм и высотой 200мм.
Рис.1. Внепечной способ заливки расплава для модифицирования
Экспериментальные исследования модифицирующей способности выплавленных образцов проводились в лаборатории материаловедения и нанотехнологии кафедры СМиТМП КазНИТУ име- ни К.И.Сатпаева. С целью оценки степени графитизации модифицированных образцов были проведены испыта- ния на микротвердость, которые относятся к микромеханическим испытаниям, предназначенных для получения информации об отдельных структурных составляющих сплавов. Микротвердость измеря- лась на приборе ПМТ-3М. Этот прибор обеспечивает возможность выбора участка микроструктуры, где будет произведено вдавливание. Благодаря малым размерам отпечатка измерялась микротвер- дость отдельных фаз и даже отдельных зерен. В качестве вдавливаемого инструмента (индентора) применялась алмазная пирамидка с квадратным основанием и углом при основании 136°. По изме- ренной диагонали отпечатка подсчитывалось число твердости как частное от деления приложенной нагрузки на поверхность полученного отпечатка по нижеприведенной формуле:
2 854
. 1
P H (1) где P – нагрузка, кгс;
2 /1,854 – площадь боковой поверхности полученного пирамидального отпечатка, мм 2 .
● Техникалық ғылымдар
ҚазҰТЗУ хабаршысы №2 2016 187
Для металлографического исследования использовался оптический микроскоп IMM 901 обору- дованный селективным фотографическим устройством. Количественный металлографический анализ проводился на оптическом микроскопе МИКРО-200 с программной приставкой Image SP. Эта про- грамма позволяет получить статистические данные по выделенным объектам. Функция состоит из трех частей: выделение объектов, их обнаружение и редактирование. Экспериментальная часть. По результатам испытаний на микротвердость были построены графики, из которых можно судить о распределении графитной фазы в металлической матрице чу- гуна (рисунок 2). 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 жүктеу/скачать 51,43 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|