WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |

«Юбилейная семидесятая всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием «Научно-технические и ...»

-- [ Страница 6 ] --

Абсорбционно-десорбционный комплекс извлечения сероводорода моноэтаноламином:

1 – абсорбционная колонна; 2 – насос; 3, 7 – холодильники;

4, 8 – емкости; 5 – теплообменник; 6 – десорбер; 9 – насос; 10 – кипятильник Использование плазменных и плазменно-мембранных процессов позволяет модернизировать традиционные и создавать совершенно новые высокоэффективные технологии производства водорода из различного сырья: воды, сероводорода, широкого класса углеводородов (в том числе

– природного газа) и даже угля. Плазменные процессы по сравнению с каталитическими отличаются высокой удельной производительностью, низкой металлоемкостью, безинерционностью и экологической чистотой.

Неравновесный центробежный эффект в микроволновом разряде с закруткой газа и сверхидеальной закалкой в послеразрядной зоне позволил реализовать переработку сероводорода с низкими энергозатратами ~ 1 кВтч/(куб. м Н2 + 1,4 кг серы). Процесс успешно масштабирован: в Оренбурге построена установка, обеспечивающая плазменное разложение сероводорода, сбор серы, разделение газовых продуктов и конечную очистку водорода.

Основное преимущество разработанной технологии заключается в извлечении водорода для его последующего использования в цикле гидроочистки нефтяных фракций от серы. Это позволит практически полностью отказаться от производства водорода для гидроочистки и повлечет за собой снижение потребления природного газа и выбросов СО 2. Кроме того, в плазменно-мембранном процессе переработки сероводорода отсутствуют экологически вредные выбросы SO2, COS, CS2 и др., по сравнению с методом Клауса процесс отличается высокой удельной производительностью, низкой материалоемкостью оборудования и уменьшением числа стадий и переделов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Способ получения серы и водорода из сероводорода [Электронный ресурс].

Режим доступа: https://www.lkmportal.com

2. Мокрый Е.Н. Охрана окружающей среды в нефтеперерабатывающей и химической промышленности / Е.Н. Мокрый, Х.З. Котович, В.А. Гуменецкий. Львов:

Изд-во Львовского ин-та, 2001. 160 с.

3. Широкова Г.С. Переработка сероводородных газов в элементарную серу // Материалы докл. Междунар. конф. «Топливо и экология – 2008», М., 2008, С. 48–51.

УДК 628.5

ОЧИСТКА ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ

ОТ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ ПЫЛЕЙ

Р.Э. Калаев, И.В. Волков, Г.А. Ефимова* Научный руководитель – Г.А. Ефимова, канд. хим. наук, доцент МОУ «Гимназия №1»

* Ярославский государственный технический университет Рассматриваются результаты работы по определению насыпной плотности и дисперсности различных железосодержащих материалов и рекомендации по выбору оборудования для очистки газовых выбросов.

Ключевые слова: пыль, магнетит, магнитный сорбент, циклон, фильтр.

–  –  –

MOU "Gymnasium №1" * Yaroslavl State Technical University Discusses the results of work on determining the bulk density and dispersion of various iron-containing materials and recommendations for the selection of equipment for purification of gas emissions.

Keywords: dust, magnetite, magnetic sorbent, cyclone, filter.

На кафедре охрана труда и природы ЯГТУ разрабатывается технология получения магнитных сорбентов [1]. Магнитный сорбент – это материал, который обладает высокими адсорбционными свойствами и способностью взаимодействовать с магнитным полем. Магнитные сорбенты применяются для очистки сточных вод, сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности водоемов. Магнитные сорбенты состоят из магнетита и немагнитного сорбента.





Сырье (магнетит) и сами магнитные сорбенты - это высокодисперсные порошки, которые в процессе производства в виде пыли могут попадать в атмосферный воздух и могут оказывать токсичное действие на живые организмы. Взвешенные частицы этих веществ должны удаляться из цеха с помощью системы вентиляции. Однако перед поступлением в окружающую среду газовые выбросы подлежат очистке. Для выбора оборудования системы очистки газовых выбросов необходимо знать основные свойства пыли.

Пыль - это вид аэрозоля, дисперсная система, состоящая из мелких твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в газовой среде.

Промышленная пыль образуется в результате различных производственных процессов. Источники поступления промышленной пыли в атмосферу - теплоэнергетика, отрасли металлургического, химического, текстильного производства, строительство и транспортные средства.

Степень воздействия пыли на организм человека зависит от физико-химических свойств пыли, ее токсичности, дисперсности, а также концентрации.

При действии на кожу человека соединений железа возможны аллергенные дерматиты, при вдыхании происходит раздражение дыхательных путей, разрушение легких, плевры, нарушения функции печени, желудочные заболевания. Среднесуточная предельно допустимая концентрация оксида железа составляет 0,04 мг /м 3. Аэрозоли оксидов железа вызывают специфическое заболевание легких - сидероз.

Снижение запыленности – это не только санитарно-гигиеническая проблема, но и задача экономическая, так как в большинстве случаев пыль является ценным продуктом (мучная, цементная и др.).

Для разработки технологии очистки пылегазовых систем необходимо знать основные свойства пыли, к которым относятся: химический состав, плотность и дисперсность.

Химический состав пыли определяется, как было указано выше, характером производства и технологическими условиями формирования частиц. По химическому составу пыли судят о ее токсичности, коррозионной активности.

Плотность пыли играет значительную роль в эффективности работы газоочистной аппаратуры: более плотные частицы легче удаляются из газовых потоков при прочих равных условиях.

Дисперсионный состав пыли. Размер частицы является ее основным параметром.

В настоящее время для очистки газовых выбросов от взвешенных частиц применяют циклоны (центробежное пылеулавливание) и рукавные фильтры (тканевые фильтры). Как следует из литературных данных, циклоны улавливают частицы, размер которых более 30-40 мкм. Рукавные фильтры задерживают пыль с размером частиц более 0,1 мкм. [2,3] Центробежный способ очистки основан на создании в аппарате (циклоне) центробежной силы. Принцип действия: газовый поток в аппарате движется по спирали, взвешенные частицы, обладающие большей плотностью, чем воздух, отбрасываются к стенкам аппарата. Под действием силы тяжести частицы собираются в бункере циклона.

Фильтрационный способ основан на фильтрации газа с использованием тканевых материалов. Принцип действия: газовый поток направляется в фильтр-пылеуловитель, в котором взвешенные вещества осаждаются на фильтрующем элементе. Фильтрующие элементы изготавливаются в виде рукавов, поэтому аппараты называют рукавными фильтрами.

Целью работы явилось определение насыпной плотности и дисперсности различных железосодержащих материалов и рекомендации по выбору оборудования для очистки газовых выбросов.

В качестве объектов исследования были выбраны железосодержащие материалы, служащие сырьем для получения магнитных материалов: магнетит, отход горнообогатительного комбината (ГОК) и синтезированные на их основе магнитные сорбенты.

Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Освоить методики определения плотности и дисперсности пылевидных материалов.

2. Определить плотность и дисперсность пылевидных материалов.

3. Ознакомиться с основным газоочистным оборудованием и дать рекомендации по его выбору.

В результате проведенных исследований были определены насыпная плотность и дисперсность частиц магнетита, отхода ГОК и магнитного сорбента. Наибольшую насыпную плотность имеют частицы отхода ГОК и магнетита, следовательно, они будут легче удаляться при очистке воздуха и займут меньший объем в бункере.

Таблица 1. Результаты эксперимента

–  –  –

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров В.М. Получение магнитных жидкостей из промышленных отходов / В.М. Макаров, С.З. Калаева. Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2016. 176 с.

2. Махнин А.А. Техника защиты окружающей среды Ч.2. Техника зашиты атмосферы : Учебное пособие / А.А. Махнин, Е.А. Фролова. Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2014. 216 с.

3. Коузов П.А. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей / П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина. Л.: Химия, 1983. 143 с.

УДК 539.2

О МЕХАНИЗМЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УГЛЕРОДА

С ОКСИДАМИ ЖЕЛЕЗА

–  –  –

Научные руководители – В.М. Макаров, д-р техн. наук, профессор, С.З. Калаева, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Предложен механизм одновременного образования трех магнитно- мягких материалов- -Fe2O3 магнетита Fe3O4 и Fe° при диффузии углерода в кристаллическую решетку оксида железа. Железной руды или окисленных железосодержащих отходов. Сделано предположение о том, что их количественное соотношение будет зависеть от роста температуры, интенсифицирующей диффузионные процессы проникновения углерода в кристалл.

Ключевые слова: железная руда и железосодержащие отходы производства, восстановление, диффузия, магнетит, железо, магнитно- мягкие материалы.

–  –  –

Scientific Supervisors – V.M. Makarov, Doctor of Technical Sciences, Professor, S.Z. Kalaeva, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

–  –  –

The mechanism of the simultaneous formation of three soft magnetic materials,

-Fe2O3, magnetite Fe3O4 and Fe° by diffusion of carbon into the crystal lattice of iron oxide, oxidized iron ore or iron waste is proposed. It is assumed that their quantitative ratio will depend on the temperature growth, intensifying diffusion processes of carbon penetration into the crystal.

Keywords: iron ore and iron production waste, recovery, diffusion, magnetite, iron, soft magnetic materials Для восстановления металла из железной руды и железосодержащих отходов производства используется кокс, полученный из угля, торфа и пиролизного остатка при переработке углеводородов. При этом оксид трехвалентного железа Fe2O3сохраняет кристаллическую структуру до 1565°C, что на 26°C выше температуры плавления железа (1539°C).

Он может выступать в качестве растворителя при образовании твердых растворов внедрения. При этом атомы растворенного вещества ( в данном случае – углерода) могут располагаться в глубине кристаллической решетки (объемная диффузия), вдоль граней кристалла (с внутренней стороны) и вдоль граней кристалла с внешней поверхности(поверхностная диффузия). Растворы этого типа образуются при растворении металлоидов с малыми атомными радиусами (для углерода (0.077 нм) по сравнению с атомным радиусом железа 0.126 нм с кратчайшим расстоянием между ядрами соседних атомов 0.249 нм) с ионным типом химических связей. Оксид железа Fe2O3 известен в трех модификациях -, и, из которых практическое значение имеют и. Гамма Fe2O3 кристаллизуется в кубической решетке [1] с параметром а = 0.832 нм. И обладает ферромагнитными свойствами. В этой решетке некоторые узлы, принадлежащие железу, вакантны. При температуре 817°С -Fe2O3 монотонно переходит в альфа-форму с уменьшением объема вещества на 8.5 %. Альфа-Fe2O3 обладает ромбоэдрической структурой корунда и является стабильной формой оксида железа с температурой плавления для чистого оксида выше 1600°С [2]. При высокотемпературном воздействии и наличии восстановительной среды может появиться магнетит Fe3O4, который образует с Fe2O3 растворы. Основой пространственной решетки шпинелей FeOFe2O3 является кубическая плотная гранецентрированная упаковка отрицательных кислородных ионов, между которыми образуется два вида промежутков: октаэдрические, каждый из которых ограничен шестью кислородными атомами, и тетраэдрические, ограниченные четырьмя кислородными атомами. Из смеси оксида железа с углеродным восстановителем при повышении температуры атомы углерода начинают диффузировать в кристаллическую решетку гамма- Fe2O3 и располагаться в межузлиях решетки основных компонентов, внедряясь в промежутки между атомами.

В процессе диффузии атомы углерода совершают скачки, они должны обладать избыточной энергией для преодоления некоторого энергетического барьера. Высота этого барьера есть энергия активации диффузии. Чем выше температура, тем интенсивнее тепловые колебания атомов и тем легче преодолевать упомянутый барьер. Важнейшим показателем диффузионной подвижности атомов является коэффициент диффузии Д, который резко увеличивается с повышением температуры в системе оксид железа- углерод [3]. При 900°С измеренный коэффициент диффузии равен 10-7 см2/с. А.Эйнштейн установил соотношение между коэффициентом диффузии и временем скачка «t» в решетке с длиной ребра «а»-Д=а2/t. Из приведенных выше величин видно, что «t» будет определяться часами при температуре 900°C.

Предполагаем, что результатом описанного процесса диффузии атомов углерода будет протекание следующих реакций:

Окисление:

C + O2 = CО2 2Fe+O2 = 2FeO 4FeO + O2 = 2Fe2O3

Восстановление:

CO2 + C = 2CO FeO + C = CO + Fe 3Fe2O3 + CO = CO2 + 2Fe3O4 Fe3O4 + CO = CO2 + 3FeO FeO + CO = CO2 + Fe Из представленных реакций видно, что в итоге могут образоваться два ферромагнитных компонента – Fe2О3 и Fe3O4, что мы и наблюдаем при проведении эксперимента.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полубояринов Д.Н. // Огнеупоры. 1952. №8. 353.

2. Попильский Р.Я., Майер А.А. // Труды МХТИ им. Д.И. Менделеева. 1954.

Вып.19. 133.

3. Брокштейн Б.С. Атомы блуждают по кристаллу. Л.:Наука,1983.

УДК 628.33

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

–  –  –

Научный руководитель – Н.Л. Маркелова, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет В статье рассмотрена механическая очистка сточных вод на примере предприятия ОАО «Автодизель-ЯМЗ»

Ключевые слова: сточные воды, механическая очистка, нефтепродукты, взвешенные вещества

MECHANICAL WASTEWATER TREATMENT

–  –  –

The article considers mechanical wastewater treatment for example, the company JSC "Avtodizel-YAMZ".

Keywords: waste water, mechanical cleaning, oil products, suspended substances.

Общепринятая схема очистки сточных вод на заводах включает в себя три стадии: механическую, физико-химическую и биологическую.

Механическая очистка сточных вод очищает стоки от взвешенных частиц на 60-65%, от нерастворимых грубодисперсных элементов на 90Это один из самых не затратных способов очистки [1].

Объектом исследования работы являются сточные воды цеха № 88 предприятия ОАО «Автодизель-ЯМЗ».

В проекте объм поступающих стоков на нефтеловушку составляет 500 м3/ч, концентрация нефтепродуктов в поступающих стоках 0,8 г/дм3, концентрация механических примесей в поступающих стоках 0,2 г/дм3.

Типичная схема механической очистки включает в себя приемную камеру и резервуар, резервуары-накопители, нефтеловушку, емкость для сбора нефтепродуктов и емкость для сбора осадка.

Нефтесодержащие сточные воды по сборному железобетонному лотку самотеком поступают в приемную камеру. На канале в приемной камере установлена решетка, которая задерживает крупные включения.

Из приемной камеры вода насосом подается в приемный резервуар, где стоки распределяются между резервуарами-накопителями и приемным отделением. В приемном отделении всплывают нефтепродукты, которые при помощи скиммера удаляются с поверхности коллектора в емкость для сбора нефтепродуктов. Сточные воды насосом подаются в гасящий колодец, где происходит падение напора сточной воды, а далее уже в безнапорном режиме направляются в расприделительную камеру горизонтальной нефтеловушки (рисунок 1).

В нефтеловушке всплывшие нефтепродукты удаляются скребком к нефтесборной трубе и отводятся в емкость для сбора нефтепродуктов.

Осадок со дна сгребается вращающимся скребком в иловый приямок и поступает в емкость для сбора осадка. Для предупреждения замерзания сточных вод в нефтеловушке в зимнее время предусматривается обогрев поверхности жидкости водяным змеевиком.

Нефтеловушка представляет собой железобенный резервуар с числом секций - 3, рабочий объем одной секции составляет 166,6 м 3 [2].

Рис. 1. Горизонтальная нефтеловушка:

1 – входная камера; 2 – щелевая перегородка; 3 – приямок;

4 – полупогружная перегородка; 5 – гидроэлеватор; 6 – водослив;

7 – скребковый транспортер; 8 – поворотная нефтесборная труба

–  –  –

Степень очистки составила: по взвешенным веществам 60%, по нефтепродуктам 75%.

Показатели качества воды не удовлетворяют нормативу ПДК для рыбохозяйственных водоемов, поэтому стоки направляются далее на физико-химическую очистку на флотаторы и ультрафиолетовую установку.

В заключении хотелось бы отметить, что установка механической очистки сточных вод обеспечивает эффективную и качественную первичную очистку нефтесодержащих стоков на ОАО «Автодизель - ЯМЗ».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гудков А.Г. Механическая очистка сточных вод. Вологда: ВоГТУ, 2003. 152 с.;

2. Тимонин А.С. Инженерно-экономический справочник. Т.2. Колуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. 884 с.

УДК 621.928.93

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ

И КЛАССИФИКАЦИИ ГАЗОПЫЛЕВЫХ

МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

В ЦЕНТРОБЕЖНО-ИНЕРЦИОННОМ ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕ

–  –  –

Научный руководитель – А.А. Махнин, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет Показана актуальность разработки высокоэффективных пылеуловителей для сепарации мелкодисперсной пыли. Cпомощью приведенных результатов вычислительных экспериментов показана возможность классификации пыли в разработанном сепараторе.

Ключевые слова: центробежно-инерционный пылеуловитель, завихрительное устройство, мелкодисперсная пыль.

–  –  –

The urgency of the development of highly efficient dust collectors for the separation of fine dust. C using these results of computational experiments demonstrated the possibility of dust classification developed separator.

Keywords: centrifugal inertial dust collector, the swirl device, fine dust.

Одной из наиболее важных экологических проблем в настоящее время является запыленность городской и жилой зоны. Основными источниками поступления взвешенных частиц в атмосферный воздух крупных городов являются: выбросы автотранспорта, предприятия черной и цветной металлургии, машиностроения, производство строительных материалов, станции перегрузки мусора, дробильно-сортировочные комплексы по переработке полезных ископаемых и отходов, работы по сносу зданий, землеройные работы, незадернованные участки земель, рыхленые и удобренные почвы и т. п.

В последнее время значительно возрастает количество научноисследовательских работ, посвященных изучению, в частности влиянию на здоровье населения, мелкодисперсных взвешенных частиц менее 10 (РМ10) и 2,5 мкм (РМ2,5) [1-2]. Поскольку уловить тонкодисперсные частицы современными наиболее распространенными промышленными аппаратами не всегда представляется возможным, необходима разработка и внедрение высокоэффективного и экономически выгодного пылеуловителя не только для сепарации мелкодисперсной пыли, но и, в случае необходимости, для е классификации.

Ранее были опубликованы работы, где описывалось конструкция, принцип действия центробежно-инерционного сепаратора, математическая модель описания газодинамического процесса сепарации, а также разработанный программно-вычислительный комплекс[3-5]. Однако экспериментов на данном программно-вычислительном комплексе по анализу возможной классификации пыли было недостаточно. Поэтому представлялось необходимым провести дополнительные вычислительные эксперименты, позволяющие определить основные конструктивные параметры пылеуловителя с измененной конструкцией закручивающего устройства.

В расчетах качестве переменной величины были приняты размеры сепарируемой пыли 2, 5, 10 и для сравнения 50 мкм, а в качестве постоянной величины приняты: угловая скорость 2 об/с, линейная скорость 10 м/с, концентрация сепарируемой пыли в очищаемом газе 0,01 кг/м3 и плотность пыли 1500 кг/м3. На рис. 1 дана визуализация процесса распределения концентрации пыли в объеме пылеуловителя при разделении фракций 2 (а), 5(б), 10 (в) и 50 (г) мкм пыли при угловой скорости вращения потока в зоне разделения 2 об/с.

Анализ полученных результатов показывает, что при движении во вращающемся потоке частицы наиболее крупной фракции под действием превалирующих центробежных сил, в отличие от более мелких частиц, прижимаются к стенке уже на начальном участке после входа в полость сепаратора и далее движутся в своей основной массе вдоль стенки, попадая в приемный бункер для сбора крупной фракции пыли (см. рис. 1, г).

При этом более мелкие частицы, испытывая меньшие центробежные силы по сравнению с газодинамическими, увлекаются потоком и попадают во второй приемный бункер для сбора мелких фракций.

Таким образом, подтверждается возможность использования конструкции центробежно-инерционного сепаратора с боковым отбором частиц пыли для выделения из потока наиболее тяжелых фракций.

Рис. 1. Влияние диаметра частиц на визуализацию процесса распределения концентрации пыли в объеме пылеуловителя при разделении фракций 2 (а), 5(б), 10 (в) и 50 (г) мкм мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе: б-г – изображены усеченными по осевой линии При этом параметры отбираемых частиц (размер или плотность), определяющие границу разделения фракций, зависят от соотношения между угловой скоростью вращения потока и его продольного движения вдоль стенки корпуса сепаратора. С помощью вычислительного эксперимента, варьируя скоростью вращения, можно определить ее минимальное значение, необходимое для отбора требуемой фракции с заданной степенью очистки.

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Short-term Exposure to Ambient Fine Particulate Matter Increases Hospitalizations and Mortality in COPD: A Systematic Review and Meta-analysis / Man-Hui Li, LiChao Fan, Bei Mao [et al.] // Chest. 2016. Vol. 149, № 2. P. 447–458.

2. Влияние мелкодисперсной пыли на биосферу и человека / С.З. Калаева, К.М.

Муратова, Я.В. Чистяков, П.В. Чеботарев // Изв. ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 3.

Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. С. 40-63.

3.Очистка газовых выбросов от мелкодисперсных пылей / Н.И. Володин [и др.] // Экология и промышленность России. 2001. Сентябрь. С. 20-22.

4. Пылеулавливание и классификация в центробежно-инерционных аппаратах / К.М. Муратова, Я.В. Чистяков, А.А. Махнин // Изв. ТулГУ. Науки о Земле. Вып. 4.

Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. С. 47-57.

5. Основы сепарации мелкодисперсной пыли в центробежно-инерционном пылеуловителе / Я. В. Чистяков, К. М. Муратова, Н. И. Володин // Экология и промышленность в России, 2016. Т. 20, № 8. С.20-27.

УДК 628.35

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ

СТОКОВ

–  –  –

Научный руководитель – Н.Л. Маркелова, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет В статье рассмотрен биологический метод очистки сточных вод на примере предприятия ОАО «Славнефть-ЯНОС»

Ключевые слова: биологическая очистка, сточная вода, активный ил

BIOLOGICAL TREATMENT OF OILY WASTE

E.K. Skopinova, N.L. Markelova Scientific Supervisor – N.L. Markelova, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Yaroslavl State Technical University The article considers biological wastewater treatment method, for example, the company JSC "Slavneft-YANOS".

Keywords: biological treatment, wastewater, activated sludge.

На отечественных и зарубежных нефтеперерабатывающих заводах традиционная схема очистки включает в себя три стадии:

1) механическая очистка – очистка от грубодисперсных примесей (твердых и жидких);

2) физико-химическая – очистка от коллоидных частиц, обезвреживание сернисто-щелочных вод и стоков ЭЛОУ;

3) биологическая – очистка от растворенных примесей.

Кроме того, производится доочистка биологически очищенных сточных вод.

Биологический (или биохимический) метод очистки сточных вод применяется для очистки бытовых и производственных сточных вод от органических и неорганических загрязнителей. Биологическая очистка основана на окислении органических веществ до углекислого газа, воды и аммиака. Эта реакция протекает с участием живых организмов, которые используют сточные воды в качестве пищевого субстрата. При этом живые организмы используют загрязнители в качестве строительного материала при синтезе новых веществ. А сообществом живых организмов в биологической очистке является активный ил. Это не только бактерии, но и черви, грибы, актиномицеты [1].

Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки сточных вод. Аэробный метод основан на использовании аэробных групп организмов, для жизнедеятельности которых необходим постоянный приток кислорода и температура 20-40 °С. При изменении кислородного и температурного режима состав и число микроорганизмов меняются.

При аэробной очистке микроорганизмы культивируются в активном иле или биопленке. Анаэробные методы очистки протекают без доступа кислорода; их используют главным образом для обезвреживания осадков.

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах. Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры разной конструкции. Тип сооружений выбирают с учетом местоположения завода, климатических условий, источника водоснабжения, объема промышленных и бытовых сточных вод, состава и концентрации загрязнений. В искусственных сооружениях процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.

Объектом исследования работы являются сточные воды цеха № 12 предприятия ОАО «Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез», прошедшие механическую и физико-химическую очистку.

Производительность узла биологической очитки составила 1000 м3/ч, концентрации загрязняющих веществ на входе и показатели БПК до очистки представлены в таблице 1.

Стоки флотационной очистки через распределительную камеру самотеком поступают в аэротенк. Иловая смесь через водослив переливается в нижний канал аэротенка, откуда трубопроводами отводится в распределительную камеру вторичных радиальных отстойников. Камера обеспечивает деление потока на 4 отстойника. В отстойниках происходит разделение иловой смеси, активный ил оседает на дно отстойников и удаляется при помощи илососов в приемную камеру активного ила, далее в илонакопитель, часть иловой смеси идет в голову процесса. Осветленная вода переходит в сборный лоток и отводится по трубопроводу в сбросной канал [2].

Основным аппаратом процесса биологической очистки является аэротенк-вытеснитель двухкоридорного типа (рис. 1). Он представляет собой железобенный резервуар с размерами коридора 4,5 * 4,4 * 36, число секций 5, рабочий объем одной секции составляет 7100 м3. Выпускные отверстия для воды расположены через 12 м [3].

Таблица 1. Показатели качества воды до и после очистки Показатели ка- Показатели каче- Допустимая ПДК рыб.

Определяемый чества стоков до ства воды после концентра- хоз.вод, показатель очистки, мг/дм3 очистки, мг/дм3 ция, мг/дм3 мг/дм3

1. БПКполн, мгО2/дм3 91,8 2,5 8,9 3,0

2. БПК5, мг О2/дм3 51,8 1,9 - Взвешенные 12,2 9,75 вещества

4. Нефтепродукты 25,0 0,87 1,0 0,05

Рис. 1. Аэротенк–вытеснитель

Каждая секция представляет собой резервуар, разделенный перегородкой на два коридора. Наверху перегородки находится распределительный лоток, оборудованный щитовыми затворами (шиберами) для распределения стоков. В каждой секции имеются устройства для аэрирования иловой смеси, системы трубопроводов для подачи сжатого воздуха и активного ила, аэраторы представляют собой пористые полиэтиленовые трубы, уложенные на дне коридоров аэротенка.

Как видно из табл. 1 показатели качества воды после очистки соответствуют допустимым нормативам для сброса воды в сбросной канал, но не соответствует по содержанию нефтепродуктов норме для сброса в рыбохозяйственный водоем, поэтому вода отправляется далее на глубокую доочистку.

Установлено, что степень очистки по нефтепродуктам составляет 96,5%, по взвешенным веществам – 75,4%.

Участок биологической очистки обеспечивает эффективную очистку сточных вод до требуемых показателей сброса воды в сбросной канал.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Карелин Я.А. Очистка производственных сточных вод в аэротенках. М., Стройиздат, 2003, 223 с.

2. Инструкция № 526 по эксплуатации участка биохимической очистки сточных вод цеха № 12 ОАО"Славнефть-Ярославнефтеоргсинтез", 2009 г.

3. Махнин А.А. Техника защиты окружающей среды. Ч.1. Техника защиты гидросферы: Учебное пособие. Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2016. 204 с.

УДК 67.08

УТИЛИЗАЦИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ

КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ

ЭКОЛОГИЧЕСКОГО БИЗНЕСА

–  –  –

В статье рассматривается переработка старой одежды в России как одна из актуальных проблемобщества. Описан непосредственно процесс переработки и необходимое оборудование. Приведены примеры построения бизнеса по данному направлению.

Ключевые слова: твердые отходы, переработка одежды, технологическая линия, текстиль, экологический бизнес.

RECYCLING OF TEXTILE PRODUCTS AS A PROGRESSIVE

TREND FOR THE ENVIRONMENTAL BUSINESS

–  –  –

P.A. Solovyov Rybinsk State University of Aviation Technology The paper examines therecycling of old clothes in Russia as one of the significant issues of the society. The processes of recycling and necessary equipment are described. There are examples of business formation for this direction.

Keywords: solid waste, recycling of clothes, production line, textile, environmental business.

В настоящее время переработка отходов является одной из ключевых проблем общества, в том числе и в России. Высокая плотность населения и огромная территория нашей страны значительно усложняют процесс контроля над вывозом мусора, а население организует все больше и больше несанкционированных свалок, что приводит к серьезной экологической проблеме. В сфере жилищно-коммунального хозяйства стремятся предпринять все возможные меры для ликвидации подобных свалок. Так, Минстрой России в 2016 году предложил перевести услугу по сбору и вывозу твердых коммунальных отходов из жилищной в коммунальную, а с 1 января 2017 включить ее отдельной строкой в квитанцию на оплату коммунальных услуг.

Большую долю в общем объеме твердых бытовых отходов в нашей стране занимают текстильные материалы и изделия. Наряду с бумагой, пластиком и полиэтиленом именно ткани выбрасывают чаще всего, поэтому большой интерес на данный момент вызывает тема переработки старой одежды. Для биоразложения натуральных волокон на свалке могут потребоваться сотни лет. Распад синтетических волокон на свалке продолжается на порядок дольше, и при этом могут выделяться ядовитые вещества в почву и грунтовые воды. Так что проблема переработки текстиля встала перед нами очень остро. В отличие от традиционных областей переработки (например, переработки металлов) переработка тканей появилась недавно.

Современная переработка одежды достаточно важна для решения ряда проблем: сокращения территории, необходимой для хранения мусора; снижения уровня загрязнений окружающей среды, в том числе воды, почвы и воздуха; сокращения потребления первичных текстильных материалов за счет полноценного использования вторичного сырья, уменьшения использования воды и энергии.

Государство заинтересовано в развитии экологического бизнеса.

Он представляет собой сферу экономики, включающую предприятия, целью которых является предотвращение загрязнения окружающей среды, предприятия с ресурсосберегающей технологией и осуществляющие меры по благоустройству окружающей среды, а также учреждения, которые финансируют экологическое просвещение. Экобизнес является значимым и перспективным направлением для нашей страны, поскольку он способствует повышению уровня жизни граждан и улучшению их здоровья, созданию большего числа рабочих мест, предотвращению техногенных катастроф и появлению возможности рекультивировать земли, находящиеся под свалками.

Текстиль для вторичной переработки получается из двух основных источников:

1. Потребительские отходы, в том числе одежда, обивка в транспортных средствах, предметы домашнего обихода и т.д.

2. Текстильные отходы производства, которые получаются в результате технологического процесса изготовления тканей и одежды, включая отходы пряжи и побочные продукты.

При процессе переработки необходимо обустроить производственное помещение в соответствии с пожарными и санитарными нормами.

Следует также учитывать, что его площадь должна составлять не менее 300-500 м2. Важно, чтобы производственный цех располагался вдали от жилых помещений. Минимальное расстояние — не менее 600 м. В цехе переработки тканей особое внимание должно быть уделено вентиляции.

Производство само по себе является чрезвычайно пылеобразующим. От наличия пыли внутри механизмов и в воздухе, а также от воздушных потоков зависит работоспособность оборудования, самочувствие сотрудников и качество получаемого материала. Что касается оборудования, то минимальный комплект для оснащения перерабатывающего цеха включает в себя: сортировочную линию; дробилку; накопительный бункер;

магнит; гидравлический пресс.

Передавать использованную одежду для последующей обработки и утилизации могут все граждане и компании нашей страны. Для того чтобы избавиться от ненужных вещей из текстиля, их можно отдать кому-нибудь, пожертвовать в благотворительный фонд, продать, найти им новое применение, сшить из них какую-то другую вещь, также в некоторых городах есть возможность сдать одежду в пункты приема, откуда она поступает в переработку. К сожалению, такие пункты приема в России очень большая редкость, хотя можно привести несколько примеров успешных проектов.

В Санкт-Петербурге с 2010 года работает благотворительный магазин «Спасибо». Сначала это был небольшой пункт приема вещей, но за 5 лет появилось 4 таких магазина, а также в центре запустили технологическую линию переработки текстиля. Интересно, что ткани из разного материала перерабатываются отдельно, поэтому на стадии подготовки сотрудники отделяют хлопчатобумажные ткани, шерстяные, синтетические и смесовые друг от друга. Для каждого типа требуется отдельная настройка станков.

Подготовка сырья для переработки начинается еще в центре сортировки: там непригодная к носке одежда готовится к переработке – с нее срезаются пуговицы, молнии, стразы, кожаные детали и другие элементы, которые переработать невозможно. Затем ветошь отправляется в рубочный станок, где из целых вещей масса превращается в цветные лоскутки. Далее специальная щипательная машина разделяет кусочки ткани на отдельные крупные волокна. И на последнем этапе четыре барабана рыхлительной машины доводят вторичное волокно до состояния однородной ваты. Это и есть регенерированное волокно.

Кроме того, переработка тканей приносит и экономическую пользу. Регенерированное волокно – достаточно востребованный товар. Один килограмм регенерированного волокна продается по цене от 12,5 до 30 рублей. Спектр применения регенерированного волокна достаточно широк – автомобильная звукоизоляция (именно из такого волокна сделана вся внутренняя обшивка машины), строительная вата, набивка подушек и матрасов, кресел и диванов, ватин, нетканый материал и пр.

В Москве утилизацией отходов занимаются гораздо большее число организаций, которые открываются в качестве благотворительной акции или на коммерческой основе. К числу таких компаний относятся ООО «ЭКОУМВЕЛЬТ», осуществляющее прием и утилизацию одежды по цене от 4 до 16 руб./кг, ООО «Кристалл чистоты», сеть магазинов H&M и др.

Что же делает переработку перспективным видом малого бизнеса в России? Во-первых, появление недорогого отечественного оборудования малой и средней производительности; во-вторых, появление малых производств по переработке вторсырья, что расширяет рынок сбыта; втретьих, возможный запрет на сжигание мусора, пригодного к переработке. Следует заметить, что в случае если последний пункт вступит в силу, сортировка и переработка станет еще более прибыльным и безальтернативным видом деятельности.

Несомненно, переработка текстиля является привлекательной сферой деятельности в России. Помимо решения проблемы ухудшения экологической среды и здоровья людей, она способствует обеспечению занятости населения, поскольку данный процесс требует большого числа специалистов по работе с линиями, обслуживающего персонала и сотрудников, обеспечивающих сбор сырья и его подготовку к обработке.

Возможно создание малого бизнеса и получение дохода от данного вида деятельности, что может скоро стать достаточно востребованным не только в крупных городах, но и в других регионах нашей страны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Информационно-правовой портал Гарант [Электронный ресурс]. Электрон.

дан. 2017. 27 февр. Режим доступа: http://www.garant.ru/

2. Интернет-издание Газета.ру [Электронный ресурс]. Электрон. дан. 2017.

27 февр. Режим доступа: https://www.gazeta.ru/ УДК 628.31

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОТСТАИВАНИЯ

И ФИЛЬТРОВАНИЯ ГАЛЬВАНОШЛАМА

ПЕРЕД ДАЛЬНЕЙШЕЙ ПЕРЕРАБОТКОЙ

А.Н. Цыбанов, Н.Л. Маркелова, С.З. Калаева, В.М. Макаров Научный руководитель – В.М. Макаров, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет В данной работе был изучен процесс осаждения гальваношлама в различных условиях, включая разделение фаз и добавление флокулянтов. Также получены данные по эффективности различных фильтрующих полотен при фильтровании осадка.

Ключевые слова: гальваношлам, осаждение, фильтрация.

INVESTIGATION OF OF UPHOLDING AND FILTERING

THE GALVANIC CUTTING BEFORE FUTHER PROCESSING

A.N. Tsybanov, N.L. Markelova, S.Z. Kalaeva, V.M. Makarov

–  –  –

In this paper the process deposition of galvanic deposition has been studied in a variety of conditions, including phase separation and the addition of flocculants. Also received data on of efficiency of different filter canvases with filtration of sediment.

Keywords: galvanic cuttings, sedimentation, filtration.

Как было показано в ряде работ [1-3] наличие ионов железа в гальваношламе определяет большую часть направлений его переработки и использования. При переработке всегда присутствуют тепловые процессы, способствующие протеканию окислительно-восстановительной реакции и ферритизации.

Поэтому наибольший интерес представляют гальваношламы, образующиеся при очистке промывных сточных вод гальваники, содержащих ионы никеля, хрома, цинка, меди, железа электрокоагуляционным способом из электрокоагулятора суспензия с влажностью 97-98% и концентрацией взвешенных частиц до 3000 мг/дм3 попадает в отстойник.

При этом концентрация ионов железа в жидкой фазе составляет 1,5мг/дм3. Кинетику осаждения частиц суспензии изучали в лабораторном отстойнике, представляющем собой стеклянный цилиндр диаметром 75 мм и высотой 500 мм. По высоте отстойника для отбора проб суспензии были предусмотрены сливные патрубки на расстоянии друг от друга и от верха отстойника, равном 100 мм. Патрубки являлись границами раздела верхней зоны отстойника 1, средний 2 и нижний 3. Таким образом, кинетические кривые были сняты по трем зонам отстойника.

Эффект осветления рассчитывался по формуле через определенные промежутки времени:

С1 С2 Э= 100%, С1 где С1 – начальная концентрация взвешенных веществ, мг/дм3;

С2 – концентрация взвешенных веществ через определенный промежуток времени, мг/дм3.

Через 20 минут отстаивания эффект осветления в верхней зоне отстойника составил 85%, средней – 57%, через 60 минут он соответственно равен 91 и 87%. В зоне 3 в этот промежуток времени происходит концентрирование осадка. Спустя 120 минут после начала отстаивания эффект осветления составил в зонах 1,2,3 соответственно 99,5, 99,3, 97%. В нижней части отстойника осадок уплотняется и занимает все меньший объем. В процессе отстаивания продолжается процесс образования и выпадения гидроксидов железа, так как в обработанной в электрокоагуляторе воде присутствует при электрохимическом растворении анода из СТ 3 ионы железа, а рН среды увеличивается до 8-9.

Отстаивание продолжительностью 8 часов приводит к снижению концентрации железа до значений 0,65-0,85 мг/дм3, которая, практически, не меняется при последующем отстаивании до 24 часов. Остаточная концентрация железа, не меняющаяся с течением времени, позволяет сделать вывод о наступившем в системе динамическом равновесии.

Уменьшение концентрации взвешенных веществ во времени происходит с большей скоростью при отстаивании с полиакриламидом (ПАА) в концентрации 2 мг/дм3. Так, через один час отстаивания концентрация взвешенных веществ в системе с ПАА составляет 40 мг/дм3, в то время как без ПАА – 140 мг/дм3.

Кроме того, был проведен процесс отстаивания с разделением фаз, то есть удалением осадка через определенный промежуток времени, с последующим отстаиванием. Разделение фаз проводилось через два часа, то есть после достижения наибольшего эффекта осветления. Результаты показывают, что при отстаивании с разделением фаз концентрации железа в осветленной фазе ниже 0,5 мг/дм3 (норматив для сброса в городскую канализацию) и составляет без применения ПАА 0,41 мг/дм3, а с ПАА – 0,34 мг/дм3 при продолжительности вторичного отстаивания 6 часов.

Объем образующегося осадка можно также существенно уменьшить за счет использования флокулянтов. В работе исследована эффективность действия добавки полиакриламида (ПАА) в концентрации 2 мг/дм3. Установлено, что через два часа отстаивания высота столба осадка в цилиндре при использовании ПАА составляет 135 мм, а при его отсутствии – 210 мм.

Фильтрование отстоянного осадка проводилось на лабораторной установке, представляющей собой толстостенный металлический разъемный цилиндр, две части которого соединялись по окружности фланцами. Между разъемными частями помещался круглый металлический фильтр с фильтровальным полотном. Фильтровальная установка снабжена манометром и патрубком для подачи или удаления воздуха. Фильтрование проводилось под давлением и под вакуумом. В качестве фильтровальных полотен применялись фильтр-ткань «Бельтинг», лавсановая термообработанная ткань ТЛФТ-5, холстопрошивное лавсановое термофиксированное полотно ХЛТП, холстопрошивное лавсановое полотно ХЛПарт. 931606, холстопрошивное полипропиленовое полотно 501/а.

Результаты, полученные при фильтровании, приведены в табл. 1.

Приведенные данные показывают, что наиболее целесообразным является фильтрование под давлением с применением фильтровального полотна ТЛФТ-5 под давлением 0,1 МПа, когда обеспечивается наименьший проскок взвешенных частиц в фильтрат при достижении меньшей конечной влажности осадка.

Таблица 1. Результаты фильтрования суспензии после отстаивания

–  –  –

Научный руководитель – С.Г. Кошель, д-р хим. наук, профессор Ярославский государственный технический университет Выработана технология электрохимической очистки сточных вод от сернокислых примесей, доказана е эффективность относительно химических и ионообменных методов очистки.

Ключевые слова: электродиализ, сульфат-ион, сточные воды, экологические проблемы

–  –  –

The electrochemical technology of cleaning of high sulfate sewages has been developed. The efficiency of the method in comparison with chemical and ion-exchange ones has been proved.

Keywords: electrodialysis, sulfate ion, sewage, ecological issues.

На территории многих нефтеперерабатывающих заводов располагаются пруды-накопители, представляющие собой смеси продуктов и отходов нефтепереработки с серной кислотой. Сточная вода с таких прудов откачивается и, как правило, подвергается обработке гидроксидом кальция, после чего происходит е раскисление - pH увеличивается с 2.4 до 7-7.2. Тем не менее, в воде превышен уровень содержания сульфатионов (до 3000 мг/л), она не может быть использована в технологических целях или быть сброшена в системы канализации или природные водоемы. Целью настоящей работы является решение природоохранных и экологических проблем, связанных с разработкой методов снижения содержания сульфат-ионов в сточной воде до значений 500 мг/л. Проработаны способы очистки сточных вод с использованием промышленных методов, в т.ч. электрохимических технологий [1] – они являются перспективными с точки зрения экономии воды и возможности ее дальнейшего технологического использования.

Для решения поставленной задачи опробованы следующие методы водоочистки: непосредственное осаждение сульфатов солью BaCl2 [2, 3], использование ионообменных смол (анионитов) [4], электрохимический способ [5].

Избыточное количество соли BaCl2 (или раствора соли), добавленной в раствор, способно полностью осадить сульфат-ионы в виде белого нерастворимого осадка сульфата бария. После осаждения барием концентрация сульфатов в растворе составляла 0,6 мг/л. Метод можно считать весьма эффективным в лабораторных условиях, т.к. достигалась ПДК сульфатов, однако при перенесении его в условия производства возникают определенные проблемы, связанные с необходимостью использования в больших количествах (ориентировочно 5000 т сульфата бария на 50000 т воды) дорогостоящего и токсичного хлорида бария, выделением и утилизацией образовавшегося сульфата бария и т.д.

Для очистки воды от сульфатов использовались следующие марки анионитов, выпускаемые в промышленных масштабах: АВ-17-8, АВ-16 ГС, АН-1. Все испробованные ионообменные смолы показали свою неэффективность при работе с водой, имеющей такую высокую концентрацию солей.

В литературе описана, а также на практике в электрохимической технологии реализуется очистка сточных вод гальванических производств путм электродиализа. Очистка сточных вод ведется в электродиализаторах при следующих условиях: величина рН стоков 4-9, начальная концентрация ионов тяжелых металлов – до 100 мг/л, конечная концентрация ионов тяжелых металлов до 0,1 мг/л, содержание солей в стоках 100-5000 мг/л, плотность тока 0,8-1,8 А/дм2, скорость потока 0,5л/мин, температура 18-30 С. Процесс очистки осуществляется по трем основным схемам: прямоточной, циркуляционной порционного действия и циркуляционной непрерывного действия.

В лабораторных условиях смоделирована схема очистки без циркуляции воды: для проведения опыта в электродиализатор загружали 400 мл воды с известной концентрацией сульфат-ионов (2600 мг/л). В качестве анода использовался графитовый электрод, катодом служил стальной электрод. Разделяющая мембрана была выполнена из пористого полимерного материала, выпускаемого в промышленных масштабах, стойкого в щелочах и кислотах. Условия проведения опыта: сила тока - 1 А, напряжение - 40 В, время - 20 мин. Во время процесса наблюдалось выделение пены на катоде из предположительно содержащей ПАВ или другие органические примеси воды, температура возрастала на 20-30 0С. После процесса концентрация сульфат-ионов в пробе воды составила 400 мг/л, выход сульфатов по току составлял 13%, что соответствовало теоретическим данным.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева. Изд. 2-е, перераб. и доп.; М.: Глобус, 2002.

С. 225-231.

2. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных и сточных вод. М.: Химия,

1984. С. 197-204.

3. Методика выполнения измерений содержания сульфатов в сточных водах / РД118.02 10-88. Харьков, 1990.

4. Иониты в химической технологии / под ред. Б.П. Никольского, П.Г. Романкова. Л.: Химия, 1982. С.416.

5. Мазанько А.Ф. Промышленный мембранный синтез / А.Ф. Мазанько, Г.М.

Камарьян, О.П. Ромашин. М., Химия, 1989. С.236.

УДК 628.4.038:625.85

АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

ГАЛЬВАНОШЛАМОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ЯРОСЛАВСКОГО

РЕГИОНА

–  –  –

Ярославский государственный технический университет Рассматриваются различные способы утилизации гальваношламов. Приводятся результаты исследования химического состава гальваношламов, образующихся на предприятиях Ярославской области.

Ключевые слова: гальваношламы, утилизация, анализ, химический состав, предприятия региона

ANALYSIS OF CHEMICAL COMPOSITION

MACHINE OF THE PLANTS OF THE YAROSLAVL REGION

–  –  –

The paper examines a various methods of disposal machine-building production. Research has been conducted on chemical composition of machine-building production which are formed on plants the Yaroslavl region.

Keywords: machine-building production, disposal, analysis, chemical composition, plant of the region Огромное количество образующихся гальваношламов требуют размещения. Его можно осуществлять по двум направлениям: утилизация и захоронение на специальных полигонах, что в настоящее время наиболее труднорешаемая задача. Складирование шламов гальванических производств на полигонах без предварительной обработки представляет угрозу окружающей среде, так как металлы могут вымываться талыми и ливневыми водами и поступать в водомы и водотоки, подземные воды, включаться в биосферные циклы. Утилизация либо захоронение являются необходимыми стадиями после сушки осадков. Утилизация осадков стоков гальванических производств подразумевает под собой дальнейшее их использование и может развивается по двум направлениям:

1) ликвидация шламов путем связывания цементом, асфальтом, стеклом, пластмассами и отвердения спеканием;

2) применение для приготовления керамических красок, пигментов oгнеупорного материала, линолеума, красок и сплавов как искусственных заполнителей.

Большое внимание уделяется разработке способов использования отходов в производстве строительных и других материалов (Например, в Югославии и Германии гальванические шламы, содержащие гидроксиды тяжелых металлов, используются в качестве добавки в сырьевую массу для изготовления кирпича. Добавка шлама до 5% не оказывает токсического действия). [1] На рис. 1 представлена схема конечной продукции от переработки гальваношламов.

Рис. 1. Схема конечной продукции от переработки гальваношламов

Объектами исследования являются гальваношламы, образующиеся на территории Ярославской и прилегающих к ней областей. Были собраны данные по химическому составу образующихся гальваношламов.

Данные приведены в табл. 1.

Таблица 1. Химический состав гальваношламов региона

–  –  –

Именно высокое содержание железа и низкое содержание веществ, растворимых в воде, позволяют использовать ГШ Тутаевкого моторного завода, Ярославского завода дизельной аппаратуры в качестве железосодержащего компонента при производстве асфальтобетонных смесей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пальгунов П.П. Утилизация промышленных отходов / П.П. Пальгунов, М.В.

Сумароков. М.: Стройиздат, 1990. 352 с.

2. Бузаева М.В. Основы промышленной экологии: метод. указания к лабораторным работам по дисциплине «Основы промышленной экологии» для студентов дневной формы обучения специальности 280202 «Инженерная защита окружающей среды» / М.В. Бузаева, В.В. Семенов, П.О. Осипов. Ульяновск: УлГТУ, 2008.

31 с.

–  –  –

В данной работе исследуются физико-химические свойства нефтешлама с высоким содержанием минеральных компонентов и рассматриваются способы его утилизации.

Ключевые слова: нефтешлам, физико-химические свойства, способы утилизации, применение нефтешлама.

–  –  –

Одним из основных источников загрязнения окружающей среды в результате техногенной деятельности человека являются предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. В результате аварийных ситуаций в трубопроводном транспорте нефти и нефтепродуктов, а также в результате производственной деятельности предприятий нефтепереработки, в России накопилось огромное количество нефтешламов, которые усугубляют экологическую ситуацию В России ежегодно образуется более 3миллионов тонн нефтешламов. Проблема переработки жидких нефтесодержащих отходов (нефтяных шламов, отработанных индустриальных, смазочных и моторных масел и СОЖ, подсланевых вод судов и т.п.) остро стоит во всем мире. Такие отходы слабо подвержены естественному метаболизму (окисление, фотохимические реакции, биоразложение) и значительно загрязняют окружающую среду.

Вывоз их на полигоны промышленных отходов запрещен, и предприятие вынуждены нести расходы на их хранение. Таким образом, поиск способа переработка нефтешламов является важной задачей.

Нефтешламы – это сложные физико-химические смеси, которое состоят из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих нефтешлам элементов может быть самым различным.

Объектом исследования является твердый остаток после центрифугирования нефтешлама (кек), который образуется ОАО «Славнефть – Ярославнефтеоргсинтез» от установки «Флоттвег».

Особенность технологии, предлагаемой «Флоттвег», заключается в одноступенчатом разделении нефтешлама на три составляющие: нефтяную фазу, воду и твердый остаток. При этом нефтяная фаза возвращается в производство, вода после прохождения тщательной очистки на очистных сооружениях предприятия сбрасывается в сбросной канал, твердый осадок используется для рекультивации.

Нефтешлам (рис. 1) поступает с участка механической очистки в блок подготовки нефтешлама (1), где происходит его подогрев насыщенным паром до температуры 90 С0. Далее сырье поступает в блок трикантера (3), где под действием центробежных сил происходит его разделение на три фазы: очищенная нефтяная фаза – поступает в емкость готового продукта (4); водная фаза (фугат) – отводится в канализацию; тврдая фаза (кек) – не находит квалифицированного использования.

–  –  –

Содержание воды определялось методом Дина-Старка, содержание минеральной части сжиганием шлама в муфельной печи при температуре 600 C.

Положительным фактором в составе отхода является высокая дисперсность минеральной части, что позволяет их использовать в качестве твердого эмульгатора. Сравнительно большое содержание органических соединений позволяет предположить, что данные отходы могут быть использованы в качестве компонентов органических вяжущих.

Для нефтешламов с высоким содержанием минеральных компонентов предлагается переработка отходов с получением битумных паст [1]. Битумные пасты являются перспективным строительным материалом. Они могут быть использованы для строительства дорог и гидроизоляции сооружений.

Мы в свою очередь предлагаем использовать битумные пасты для борьбы с опустыниванием. Так как движение барханов (скоплений песка) может приводить к засыпанию дорог, полей, огородов, пастбищ, небольших населнных пунктов. При обработке битумной пастой вода испаряется и на поверхности песка образуется битумная пленка – сцементированный слой песка толщиной 8 мм. Битумная паста нетоксична, не препятствует всхожести семян и росту растений, сохраняется не более 5-6 лет. Перед битуминированием высеивают или высаживают черкез, саксаул и другие растения.

В дальнейшем предполагается исследование битумных паст для борьбы с опустыниванием.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технология переработки твердого отхода установки центрифугирования ловушечной нефти / А.Ю. Визгин, А.С. Черная, Н.Л. Гурылва, С.Д. Тимрот. Материалы IX регион. студ. науч. конф. с междунар. участием «Фундаментальные науки – специалисту нового века» (24-26 апреля 2012 г.) Иван. гос. хим-технол.

ун-т. Иваново, 2014. Т.2. С.49.

УДК 504.064.47

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

ЯРОСЛАВСКОЙ ОБЛАСТИ

А.А. Ежов, С.З. Калаева, Н.Л. Маркелова, В.М. Макаров Научный руководитель – В.М. Макаров, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет В статье рассмотрены перспективные направления использования отходов производства и потребления на территории Ярославской области.

Ключевые слова: отходы, направления использования

PROSPECTS FOR THE USE OF WASTES OF PRODUCTION

AND CONSUMPTION IN THE NATIONAL ECONOMY

OF THE YAROSLAVL REGION

–  –  –

In the article perspective directions of use of production wastes and consumption in territory of the Yaroslavl region.

Keywords: waste, directions for use Проблема дальнейшего повышения эффективности производства тесно связана с использованием вторичного сырья. Ее эффективное решение приводит, с одной стороны, к экономии природных ресурсов, с другой – к снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Все это является важным элементом работы по охране природы, которая выступает как одно из направлений научно-технического прогресса, а не как обособленная система мероприятий по определению его негативных последствий.

Согласно определению, принятому Европейской экономической комиссией ООН в 1974 году, под малоотходной технологией понимается практическое применение знаний, методов и средств, имеющих целью обеспечить в рамках человеческих потребностей наиболее рациональное использование природных ресурсов, энергии и защиты окружающей среды [1].

Отходы энергетической промышленности. При сжигании твердого топливаиз его минеральной части образуется зола и шлак, содержание которых зависит от видов топлива. В бурых углях они составляют 10каменных углях от 3 до 40%, антраците – 2-30%, горючих сланцах – 50-80%, топливном торфе – 2-30%, дровах – 0,5%, мазуте – 0,15-0,2%.

Зола после предварительной подготовки (грануляции) может быть использована для производства строительных материалов. Особенно выгодно применение зол для изготовления силикатных изделий. Золы и шлаки от сжигания бурых и каменных углей, торфа и сланца, содержащие не более 5% несгоревшего топлива, могут быть широко использованы для производства силикатного кирпича в качестве кремнезмистого компонента. Частичная или точная замена извести снижает себестоимость кирпича на 10-20%.

Установлено, что в цементно-известковых растворах можно использовать добавку золы вместо вяжущих до 10%, а вместо песка до 30% по массе при сохранении механических характеристик изделий с использованием растворов.

Одним из самых эффективных направлений утилизации шлака является выпуск искусственных заполнителей. Шлакобетон вполне удовлетворяет всем предъявленным требованиям. В то же время строительные конструкции обходятся на 30-40% дешевле аналогичных конструкций на каменном заполнителе [2].

Асбоцементные отходы. В стране имеется опыт [3] утилизации твердых отходов асбоцементного производства (асбоцементных колец, боя труб, листовых изделий, асбоцементной стружки, получаемой при обработке труб и муфт), которые предварительно измельчаются до просева через сито со стороной ячейки 0,5 мм, а затем вводятся в смесь для формирования асбоцементных листов СВ-1750 в количестве 1,5-2,5%.

Эти отходы также могут быть использованы для устройства оснований под покрытие полов жилых, общественных и вспомогательных зданий.

Утилизация осадков-шламов гальванических производств.

Разработанный арсенал методов очистки промывных сточных вод и отработанных травильных растворов гальванических цехов позволяет организовать практически малоотходное производство с минимальным негативным воздействием на окружающую среду. Эти осадки являются токсичными веществами 2-4 классов опасности по ГОСТ Системы стандартов безопасности труда. Первоначально они обязательно должны обезвоживаться и сушиться.

Известно, что некоторые влажные осадки могут быть добавлены в шихту для получения керамзита без какой-либо предварительной обработки. Но это является исключением, так как обычно превращению осадков-шламов в утилизируемый продукт предшествует то или иное количество технологических операций, и в первую очередь, обезвоживание.

После первичной обработки травильных растворов и последующей сушке осадков до определенной влажности они могут быть использованы в качестве катализирующих добавок при окислении гудронов в битумы.

Осадки, полученные при очистке сточных вод реагентным методом, возможно, применять в качестве нейтрализующих агентов в замен известипушенки в различных технологических процессах, например, при переработке кислых гудронов в дорожный битум.

Осадок, образующийся в результате очистки сточных вод гальванических производств электрокоагуляционным методом, получившим широкое распространение в последнее время, может быть превращен в пигментный материал для изготовления грунтовок. При испытании полученного продукта в качестве коричневого пигмента были достигнуты хорошие малярно-технические свойства. Разработанный процесс заложен в проекты установок по переработке электрокоагуляционного осадка институтом «Гипродвигатель» г. Ярославль и используется на ряде машиностроительных заводов [4].

Использование отходов резиновой промышленности и амортизованных шин. Большой ошибкой явилось для Ярославской области полная ликвидация цеха по производству регенерата пластичного продукта из старой резины, работавшего в составе Ярославского завода резиновых технических изделий (РТИ). Он перерабатывал в год около 14 тыс. тонн старых автопокрышек, а так же бракованные автокамеры и варочные камеры ЯШЗ. Различные виды выпрессовок, подвулканизованные резиновые смеси. И все это снова шло для получения продукции.

Прогрессивной является технология, при которой отходы производства и отработанные резиновые изделия замораживаются жидким азотом и превращаются в тонкодисперсную резиновую муку, которой очень много можно ввести при производстве изделий без ущерба для качества, в том числе и при изготовлении шин. При реализации этой технологии и измельчения ЯШЗ, ОАО «РТИ» и ОАО «Ярославрезинотехника» смогли бы почти полностью потребить не только свои собственные отходы, но и те автопокрышки, тысячи тонн которых в изобилии разбросаны по оврагам и дорогам.

Емким потребителем резиновых отходов являются дорожники, для которых они не только способны заменять часть битума, но и повысят качество асфальтобетонных покрытий. И здесь имее6т место сказать о том, что переработка целого ряда отходов может иметь и имеет межотраслевой интерес. Поэтому целесообразно предприятиям, подчиненным различным ведомствам, объединять свои материальные и технические ресурсы для решения проблемы утилизации резиновых отходов производства и потребления. Технические вопросы здесь, в основном, решены, но дело тормозят организационные неувязки. Их надо устранять. И кто это сделает быстрее, тот получит доступ к очень интересному вторичному сырью, запасы которого выражаются миллионами тонн с учетом того, что оно мало использовалось все предшествующие годы [5].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технология переработки отходов / Э.М. Соколов, Ю.А. Москвичев, Е.А. Фролова, Н.С. Яманина, О.П. Филиппова, Н.И. Володин, В.М. Макаров // Ярославль:

Изд-во ЯГТУ, 2006. 387 с.

2.Кикова О.Ш. Переработка строительных отходов / О.Ш. Кикова, И.А. Соломин.

М.: Изд-во «Сигнал», 2000. 44 с.

3. Володин Н.И. Мало- и безотходные технологии в промышленности / Н.И. Володин, В.П. Пашков: Учеб. пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 1996. 141 с.

4.Макаров В.М. Рациональное использование и очистка воды на машиностроительных предприятиях / В.М. Макаров, Ю.П. Беличенко, В.С. Галустов. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.

5. Комплексная утилизация гальваношламов / Ю.А. Москвичев, Н.И. Володин, В.М. Макаров, Г.М. Мельников, А.А. Дубов, И.В. Савицкая // Современные проблемы экологии и рационального природопользования: Материалы 3 науч.-практ.

конф., Тула, 9-10 декабря 2003 г. Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. С.145-148.

6. Дроздовский В.Ф. Переработка и использование изношенных шин (направления, экономика, экология) / В.Ф. Дроздовский, Д.Р. Разгон // Каучук и резина.

1995. №2.

УДК 628.54(470.316)

–  –  –

Ярославский государственный технический университет В статье рассматривается состояние переработки кислогудронных прудов ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева» в динамике за последние 14 лет. Отмечаются проблемы и перспективы переработки промышленных отходов предприятия.

Ключевые слова: кислый гудрон, нейтрализация кислой воды, ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева», экологическая катастрофа.

–  –  –

The article discusses the state of the processing kislorodnykh ponds of Yaroslavl D.I. Mendeleev Oil Refinery in dynamics for the last 14 years. Shows the problems and prospects of industrial wastes of the enterprise.

Keywords: acid sludge, neutralization of acid water, Yaroslavl D.I. Mendeleev Oil Refinery, environmental disaster.

2017 год объявлен Президентом Российской Федерации «Годом экологии». На сегодняшний день проблема обращения с отходами является одной из наиболее социально значимых, практически для всех субъектов нашей страны. По словам заместителя Руководителя Росприроднадзора А.М. Амирханова, всего на территории Российской Федерации ежегодно образуется более 5 млрд тонн отходов производства и потребления I–V класса опасности.

Немалую долю в этом объме занимают отходы нефтепереработки.

В процессе производства нефтепродуктов некогда широко применялся метод очистки, основанный на использовании олеума. Применение такого метода приводило к значительным потерям продуктов, а также образованию трудноутилизируемых отходов – кислых гудронов.

В Ярославской области близ послка Константиновский расположен старейший в России нефтеперерабатывающий завод – ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева», основанный ещ в 1979 году. Это предприятие, как раз, использовало сернокислый метод производства продукции нефтепереработки. В результате чего на сегодняшний день в прудахнакопителях близь предприятия остаются неутилизированными около 500 – 600 тыс. тонн кислого гудрона – отхода II класса опасности. Эта проблема, к сожалению, не всем известна, но касается каждого жителя п.

Константиновкий, Ярославля и далее вниз по течению Волги.

Однако по официальной информации департамента охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области [1, 2] об этом ни слова не говорится.

Само предприятие, начиная с 1989 г., активно занималось переработкой кислых гудронов на установке «Бомаг». В 2003 году был приобретн новый комплекс по переработке кислых гудронов «Бомаг», а в 2005–2006 гг. второй комплекс «Бомаг», что позволило значительно увеличить объмы их переработки. На рис. 1. представлены данные по переработке донного остатка кислых гудронов на этих установках за последние 14 лет.

Рис. 1. Динамика переработки донного остатка кислых гудронов методом нейтрализации на установках «Бомаг», т Уменьшение переработки связано с выдачей предписания № 12/3600 от 01.08.11 г. управлением Росприроднадзора по Ярославской области – «…Приступить к реализации проекта «Ликвидация кислогудронных прудов № 1, 2 со склонами и рекультивация земель, нарушенных сооружением и эксплуатацией прудов», только при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы». В 2012 г. было получено отрицательное заключение государственной экологической экспертизы, в связи с чем, установка «Бомаг» была законсервирована в 1-м квартале 2013 г. Переработка донного кислого гудрона производилась с апреля 2013 по июль 2014 гг. с разрешения Управления Росприроднадзора по Ярославской области на проведение опытно-промышленного пробега существующей технологии переработки кислого гудрона (письмо управления Росприроднадзора по Ярославской области № 09/905 от 07.03.2013 г.).

Также лабораторией охраны окружающей среды завода и специализированными организациями выполнялся аналитический контроль за содержанием загрязняющих веществ в сточных водах и атмосферном воздухе промышленной площадки.

Для обеспечения нормативного уровня в прудах кислая вода перекачивалась на установку «КАРИ», работающую круглосуточно и круглогодично, где нейтрализовалась и далее проходила очистку на заводских очистных сооружениях, включая биохимическую доочистку.

Установка «КАРИ» перерабатывала в год до 210 тыс. м3 кислой воды, обеспечивая необходимый уровень ниже проектного на 11,5 м, что позволяло обеспечить их безопасную эксплуатацию на случай экстремально высоких осадков, кроме того, поддержание низкого уровня в прудах снижало нагрузки на ограждающие дамбы. Данные по нейтрализации кислой воды представлены на рис. 2.

Рис. 2. Динамика нейтрализация кислой воды на установке «КАРИ»

за 2008–2015 гг.

В 2009 году был принят в эксплуатацию узел доочистки установки «КАРИ», что позволило улучшить качество нейтрализованной кислой воды на 10 – 20 %, и уже в следующем году е объмы возросли на 27 %.

В 2009 году принята в эксплуатацию установка немецкого производства «Flottveg» по обезвоживанию нефтешлама и отработанного ила очистных сооружений предприятия – отхода IV класса опасности.

Особенность технологии «Flottweg», заключается в одноступенчатом разделении нефтешлама на три составляющие: нефтяную фазу, воду и тврдый остаток.

При этом нефтяная фаза возвращается в производство, вода после прохождения тщательной очистки на очистных сооружениях предприятия сбрасывается в сбросной канал, тврдый осадок используется для рекультивации.

Содержание углеводородов в нефтяной фазе составляет 98-99 %, что свидетельствует о высокой эффективности применяемой технологии.

Динамика обезвоживания нефтешлама и отработанного ила установками «Flottveg» представлена на рис. 3.

Данные по переработке кислых гудронов и стоков с прудовнакопителей приводятся на основании годовой отчтной документации ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева» за 2008–2015 гг., предоставленных в департамент финансов Ярославской области.

Рис. 3. Динамика переработки нефтешлама на установках «Flottveg»

за 2009–2012 гг.

Природоохранное направление в работе предприятия является одним из приоритетных.

Сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу достигнуто за счт уменьшения поверхности кислогудронных прудов в результате утилизации кислого гудрона и засыпки кислогудронных карт;

выполнения природоохранных мероприятий, предусмотренных в проекте норм предельно допустимых выбросов; неполного использования производственных мощностей.

В результате, к 2011 году переработан и ликвидирован кислый гудрон в 15-секционном «верхнем» пруду (рис. 4, а, б) в количестве 200 тыс. тонн.

Снижение переработки связано с уменьшением финансирования на выполнение экологических мероприятий. В феврале 2015 года было получено положительное заключение государственной экологической экспертизы на проект «Ликвидация кислогудронного пруда № 1, 2 со склонами и рекультивация земель, нарушенных сооружением и эксплуатацией пруда ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева» (заключение государственной экологической экспертизы утверждено приказом № 19 от 24.02.2015 г. Управления Росприроднадзора по Ярославской области).

Государственная экологическая экспертиза формально тянула время и дала разрешение на переработку кислых гудронов слишком поздно. К тому времени предприятие в связи с ухудшившимся экономическим положением урезала бюджет на экологические мероприятия, а потом и вовсе объявило себя банкротом.

–  –  –

Решением Арбитражного суда Ярославской области от 18.10.2016 г. ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева» признано банкротом. Остановка завода привела к прекращению работы очистных сооружений на кислогудронных прудах-накопителях, которые находятся в непосредственной близости к реке Печегда, недалеко от места е впадения в Волгу. В результате этого в водную артерию региона могли попасть, по ориентировочным данным, около 500–600 тыс. тонн кислого гудрона и кислых стоков с прудов. Ситуация выглядит особенно опасно, учитывая приближающееся весеннее половодье.

По возникшей проблеме профильный департамент области неоднократно созывал совещания в текущем году, но к решению проблемы практически так и не смогли подойти. На сегодняшний день наш регион находится на грани очередной экологической катастрофы. Несомненно, что заниматься решением этой важннейшей проблемы необходимо срочно и совместно с ФГБОУ ВО «Ярославский государственный технический университет».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Портал Департамента охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.yarregion.ru/depts/doosp/default.aspx. Дата обращения: 02.03.2017 г.

2. Доклад об экологической ситуации в Ярославской области в 2015 году: сб.

Ярославль: Департамент охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области, 2016. 61 с.

УДК 665.6/.7

ИЗУЧЕНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БИТУМНЫХ

ПАСТ ИЗ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

–  –  –

Научный руководитель - С.Д. Тимрот, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Дана классификация жидкостей по реологическим свойствам. Рассмотрена зависимость изменения вязкости аномально-вязкой жидкости от времени при постоянном напряжении сдвига на примере битумной пасты. Получены кривые распределения частиц по диаметру для битумных паст. Сделан вывод о зависимости вязкостибитумной пасты от дисперсионного состава.

Ключевые слова: реологические свойства, аномально-вязкие жидкости, вязкость, битумные пасты, дисперсионный состав.

STUDY OF RHEOLOGICAL PROPERTIESOF BITUMEN

PASTES OF OIL-CONTAINED WASTES

–  –  –

Scientific Supervisor - S.D. Timrot, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Yaroslavl State Technical University Viscosity classification of liquids is described in the article. The dependence of the non-Newtonian liquid viscosity changes at constant shear stress is considered by the example of bitumen pastes. The particle diameter percentile curves are found. The conclusion of the dependence of the bitumen paste viscosity on dispersing composition.

Keywords: rheological properties, non-Newtonian liquids, viscosity, bitumen pastes, dispersing composition.

По реологическим свойствам жидкости можно разделить на ньютоновские и неньютоновские (аномально-вязкие). Ньютоновская жидкость (названная так в честь Исаака Ньютона) – вязкая жидкость, подчиняющаяся в свом течении закону вязкого трения Ньютона, то есть касательное напряжение и градиент скорости в такой жидкости линейно зависимы. Коэффициент пропорциональности между этими величинами известен как вязкость[1].

Неньютоновской жидкостью называют жидкость, при течении которой е вязкость зависит от градиента скорости. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры [2].

Одним из важнейших показателей является вязкость материала.

Вязкостью, или внутренним трением, называются свойства жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц, вызываемому действием приложенной к жидкости силы. Одна и та же сила создает в разных жидкостях разные скорости перемещения слоев, стоящих один от другого на одинаковых расстояниях [3].

Вязкость некоторых жидкостей, при постоянных окружающих условиях и скорости сдвига, изменяется со временем. Если вязкость жидкости со временем уменьшается, то жидкость называют тиксотропной, а если, наоборот, увеличивается, то – реопексной.

Изучение реологических свойств жидких материалов необходимо для более эффективного использования данных материалов, снижения затрат на транспортировку и правильного подбора оборудования для их производства.

Примером тиксотропной жидкости может служить битумная паста

– эмульсия битума в воде.

На кафедре «Охрана труда и природы» Ярославского государственного технического университета разработана технология получения битумной пасты с применением нефтесодержащих отходов[4].

В работе были проведены исследования реологических характеристик пасты на вискозиметре Брукфильда. Можно предположить, что вязкость жидкости зависит от размера частиц дисперсной фазы. Частицы большего размера оказывают большее сопротивление вращающему моменту ротора вискозиметра. Размер частиц пасты определялся методом седиментационной турбидиметрии.

Данное предположение подтверждают данные об изменении вязкости и дисперсионный состав пасты. Данные били получены при анализе кривых изменения вязкости пасты во времени и кривых распределения частиц по диаметру для пасты на разном сроке хранения.

Таблица 1. Вязкость и дисперсионный состав пасты после 7 суток и 3 месяцев хранения Показатель Срок хранения пасты 7 суток 3 месяца Начальная вязкость, мПас 2095 18547 Максимальный диаметр частиц, мкм 99,41 106,73 Преобладающий диаметр частиц, мкм 14,79 15,88 Как видно из полученных данных, при увеличении максимального и преобладающего диаметра частиц значительно увеличивается динамическая вязкость пасты.

Полученные зависимости имеют важное значение для оценки рабочих характеристик пасты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. 1983.

928 с.

2. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. М.: Мир, 1964. 216 с.

3. Исаакович Р.Я. Технологические измерения и приборы. М. : Высшая школа, 1979. 344 с.

4. Технология переработки твердого отхода установки центрифугирования ловушечной нефти / А.Ю. Визгин, А.С. Черная, Н.Л. Гурылва, С.Д. Тимрот. Материалы IX регион. студ. науч. конф. с междунар. участием «Фундаментальные науки – специалисту нового века» (24-26 апреля 2012 г.) Иван. гос. хим-технол.

ун-т. Иваново, 2014. Т.2. С.49.

УДК 665.6.7

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

КИСЛОГУДРОННЫХ ПРУДОВ НПЗ

им. Д.И. МЕНДЛЕЕВА Н.С. Лукьянова, С.Д. Тимрот, Н.Л. Маркелова, В.М. Макаров Научный руководитель - В.М. Макаров, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет В работе освящена проблема кислогудронных прудов - главной экологической опасности Ярославской области. В декабре 2016 года департаментом охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области был объявлен конкурс на разработку и выполнение комплекса мероприятий, направленных на ликвидацию угрозы возникновения чрезвычайной ситуации на ОАО «ЯНПЗ им.

Д.И. Менделеева». Проведен обзор представленных на конкурс технологий.

Ключевые слова: кислый гудрон, водный слой, технология, трехслойная система.

–  –  –

In work the problem the kilogudronnykh of ponds - the main ecological danger of the Yaroslavl region is consecrated. In December, 2016 the department of environmental protection and environmental management of the Yaroslavl region announced competition on development and accomplishment of a complex of the actions directed to liquidation of threat of emergence of emergency situation on OAO YaNPZ of the name. D. I. Mendeleeva. The overview of the technologies provided on tender is carried out.

Keywords: acid tar, water layer, technology, three-layer system Проблема кислогудронных прудов до настоящего времени не решена. Поскольку они расположены в непосредственной близости от реки Волга, то являются главной экологической опасностью Ярославской области. Нижние кислогудронные пруды 1 и 2 – наиболее старые накопители отходов после очистки масел серной кислотой и представляют собой трехслойную систему. Верхний слой – масло с невысокой кислотностью, толщиной до 5 миллиметров. Второй - водный слой глубиной до 3 метров, загрязненный сульфокислотами, нефтепродуктами и поверхностно – активными веществами (ПАВ) в концентрации несколько тысяч мг/дм3 и объемом до 200000 м3. Третий – донный слой кислого гудрона объемом около 270 тысяч м3.Наибольшую угрозу для рыбохозяйственного водоема и источника питьевого водоснабжения р. Волга представляют два верхних слоя. При их удалении, как показали наши исследования, донный слой кислого гудрона покроется твердой коркой за счет окисления, ультрафиолетового и инфракрасного излучения, особенно если приурочить удаление верхнего слоя к летнему периоду. Тогда без опасений можно будет заниматься вопросами его утилизации, используя многочисленные технологии, разработанные кафедрой « Охрана труда и природы» ЯГТУ [1-3].

Имеющиеся на НПЗ им. Д.И. Менделеева очистные сооружения неспособны осуществлять очистку водного слоя от таких высоких концентраций ПАВ, поэтому необходимо строительство дополнительных очистных установок или существенно модернизировать установку « Кари» производительность 20 м3/ч. Тогда при наличии эффективной очистки, можно в течение года удалить весь водный слой над донным гудроном.

Нами предлагается электрохимический способ очистки водного слоя от ПАВ, основанный на его электропроводности [3]. Со временем в результате попадания в пруды осадков концентрация ПАВ снизилась, но остается высокой для направления водного слоя на биологические очистные сооружения завода. При эффективности очистки от ПАВ 72% от первоначальной концентрации 500 мг/дм3, остаточная концентрация при двухстадийной очистке будет равна 32,8 мг/дм 3. Предельно - допустимая концентрация ПАВ, поступающих на биологические очистные сооружения, составляет 100 мг/дм3 при сбраживании осадка.

В декабре 2016 года департаментом охраны окружающей среды и природопользования Ярославской области был объявлен конкурс на разработку и выполнение комплекса мероприятий, направленных на ликвидацию угрозы возникновения чрезвычайной ситуации на ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева» и оценки предлагаемых технологий ликвидации накопленного кислого гудрона. Организованная департаментом рабочая группа 26 января 2017 года в присутствии руководителей и представителей органов исполнительной власти Ярославской области, Управления Росприроднадзора по Ярославской области, администрации Тутаевского муниципального района, на территории которого расположены кислогудронные пруды и руководителей ОАО «ЯНПЗ им. Д.И.

Менделеева», рассмотрела представленные на конкурс технологии (все от шести организаций):

1. Группа компаний «Световит» г. Рыбинск представила утопический проект, согласно которому по донному кислому гудрону двигается некая машина, размывает его водой и подает на переработку. Ни о качестве получаемого продукта, ни об экономических аспектах не было сказано ничего.

2. ООО «ЭКОХИМ», г. Воронеж утверждают, что из одного кислого гудрона можно получить дорожный битум, хотя многолетние работы кафедры «Охрана труда и природы» ЯГТУ убедительно показали, что без добавок этого невозможно достигнуть. Так же эта организация представила сертификат не на дорожный битум, а на материалы битумные связующие. К тому же вопрос реализации готовой продукции неизвестно какого качества ООО «ЭКОХИМ» возлагает на Ярославскую область.

Вопрос извлечения донного кислого гудрона не проработан.

3. Промгруппа «Безопасные технологии», г. Санкт- Петербург.

Предлагают поставить установки по уничтожению кислого гудрона низкотемпературным пиролизом (установки собственного производства). Вопрос коррозии оборудования от серного ангидрида не рассматривался. С кислым гудроном эксперименты не проводились.

4. Вектор- Н, г. Долгопрудный, Московская область специализируются на уничтожении химического оружия. С кислым гудроном не работали и не были на прудах, поэтому не представляют, как извлекать донный кислый гудрон для переработки. Считают, что могут уничтожать его вместе с водой при влажности 99,9 %, но затраты будут от 6000 до 30000 рублей за тонну. Слишком дорогостоящая технология.

5. Фирма «Эмульсионные технологии» г. Самара предлагают использовать для обезвреживания кислого гудрона свой фирменный сорбент. Технология заключается в разбивке кислогудронных прудов на 20карт с откачкой воды. Как сделать это деление на донном кислом гудроне не поясняют, но указывают, что процесс ликвидации кислогудронных прудов займет 10 лет с общими финансовыми затратами до 5 млрд.

рублей. Про очистку откачиваемой воды ничего не сообщается.

6. ОАО «ЯНПЗ им. Д.И. Менделеева», г. Ярославль тоже согласны, что надо удалять водный слой с донного кислого гудрона, но никакой конкретно технологии не предлагают. Один из вариантов – также фантастический проект - деление прудов на карты с откачкой воды. Но никакой технологии также не предлагается, как это сделать.

Если удастся добраться до донного кислого гудрона, предлагается смешение его с известью, как сделали на верхних кислогудронных прудах и загрязнили всю площадку, где они помещались, а также полигон, где это смешение проводилось. Однако в 2015 году Ярославское управление Росприроднадзора утвердило положительное заключение экспертизы на эту экологически опасную технологию обезвреживания кислого гудрона. Поскольку до донного кислого гудрона удастся добраться не скоро, может еще утвердиться более разумная технология.

Таким образом можно заключить, что все технологии с 1 по 6 не могут быть реализованы в представленном виде и выглядят очень затратными, что не соответствует требованиям эколого- экономического подхода.

Главной задачей, решение которой предотвратит загрязнение реки Волга и снизит угрозу питьевым водозаборам ниже по течению, является разработка технологии очистки водного слоя кислогудронных прудов перед его подачей на биологические очистные сооружения завода и последующим спуском в р. Волга с показателями, соответствующими установленным нормативам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров В.М. Конверсия кислого гудрона в битум, катализированная гальваношламом / В.М. Макаров, Н.Л. Маркелова // Вестник Яросл. регион. отд. РАЕН,

2016. Т. 9, № 1. С. 36–37.

2. Тимрот С.Д. Органические вяжущие с применением отходов нефтепеработки / С.Д. Тимрот, Н.Л. Маркелова, Н.С. Лукьянова // Конференция «НЕФТЬ и ГАЗ 2016»: сб. тр. М.: Издат. Центр РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2016.

С. 286-290.

3. Макаров В.М.. Очистка водного слоя прудов – накопителей кислого гудрона / В.М. Макаров, Н.Л. Маркелова, С.З. Калаева // Математика и естественные науки.

Теория и практика: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10. Ярославль: Издат. дом ЯГТУ,

2015. С. 331–335.

УДК 628.4.038:625.85

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕСТРКУЦИИ

ПОЛИМЕРНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ РЕЗИНОВЫХ

ОТХОДОВ В РАЗЛИЧНЫХ АГЕНТАХ НАБУХАНИЯ

И.А. Михайлова, О.П. Филиппова Научный руководитель - О.П. Филиппова, д-р техн. наук, профессор Ярославский государственный технический университет В данной работе представлен процесс деструкции полимера в различных агентах набухания, по результатам исследования был получен регенерат с высоким содержанием хлороформенного экстракта, что позволяет использовать его во многих полимерно-компазиционных материалах.

Ключевые слова: резиновая крошка, отработанное масло, регенерат, хлороформенный экстракт, набухание.

THE STUDY OF THE PROCESS OF DESTRCUTIVE

POLYMER COMPONENT OF THE RUBBER WASTE

IN VARIOUS SWELLING AGENTS

I. A. Mikhailova, O. P. Filippova Scientific Supervisor - O. P. Filippov, Doctor of Technical Sciences, Professor Yaroslavl State Technical University This paper presents the process of degradation of the polymer in various swelling agents, the results of the study were obtained regenerate with a high content of chloroform extract, it can be used in many polymer-kompozitsionnykh materials.

Keywords: crumb rubber, waste oil, reclaimed, chloroform extract, swelling Отходы резиновой промышленности являются одним из важнейших видов вторичных материальных ресурсов. Проблема их использования приобрела в последнее время большое значение и остается актуальной, несмотря на совершенствования технологии производства новых изделий и их вторичной переработки [1]. Складирование и захоронение полимерных материалов не только экономически неэффективно, но и экологически небезопасно, так как при длительном хранении могут выделяться вещества, которые способны привести к нарушению экологического равновесия. Известно [2], что к моменту утраты резиновыми изделиями их эксплуатационных качеств сама полимерная матрица претерпевает малые структурные изменения. Это и обуславливает возможность вторичной переработки разнообразных резиновых изделий.

Установлено, что отходы производства и потребления резиновых изделий могут являться ценным сырьем при получении ряда композиционных материалов. Один из наиболее рациональных подходов к утилизации резиносодержащих отходов заключается в переработке такими методами, которые позволяют сохранить длинноцепочечную структуру каучукового компонента с последующим использованием получаемых продуктов взамен первичных полимеров. В настоящей работе исследована эффективность предлагаемого метода утилизации отходов резиновой промышленности автоклавным способом.

Измельчение амортизованных шинных резин проводилось в условиях ОАО НИИшинмаш. Продукты переработки в этом случае были представлены резиновой крошкой (РД-0,8 и ОШ по ТУ 3810436-87).

Проведен анализ структурного состояния данного отхода.

В результате научно-исследовательских и экспериментальных работ, нами была разработана принципиальная технология производства пастообразного регенерата из отходов резиновой промышленности автоклавным способом.

Технологическая схема производства пастообразного регенерата в автоклавах отличается от существующего водонейтрального метода простым оформлением с исключением операций обезвоживания и механической обработки девулканизата. Результаты испытаний пастообразного регенерата показали, что этот регенерат в сравнении с регенератом Р 20 ос, полученного водонейтральным методом, обладает лучшими технологическими свойствами.

Предварительные технико-экономические расчты показали, что себестоимость производства пастообразного регенерата ниже, чем при производстве регенерата водонейтральным методом.

Исходя из литературных данных видно, что регенерат Р-20 особый, получаемый водонейтральным методом, обладает повышенной жсткостью и восстанавливаемостью, вследствие чего он плохо распределяется в резиновых смесях. Повышенная жсткость и плохое распределение ухудшают пласто-эластические свойства и других композиций.

С целью получения регенерата, обладающего улучшенными технологическими свойствами, разработан способ изготовления нового типа пастообразного регенерата. Этот способ основан на получении продукта с повышенной степенью деструкции каучукового вещества.

Опыты получения пастообразного регенерата проводились в лабораторных условиях из резиновой крошки (отход шинной промышленности). Лабораторные опыты регенерации резины в избытке агента набухания с высокой температурой кипения проводились по следующей технологии: резиновая крошка, смешанная с агентом набухания, после 24часовой вылежки, далее помещалась в греющий агент – масло, и нагревалось до 110 0С, резиновая крошка выдерживались в термостате в течение 3 часов, затем загружали в автоклав (давление 10-14 атм). Готовый продукт оценивали по степени деструкции каучукового вещества (по хлороформенному экстракту).

С целью выбора агента набухания, который может быть рекомендован для получения пастообразного регенерата, были испытаны несколько продуктов переработки нефти, такие как отработанное масло и нефтемаслошлам. Агенты набухания испытывались при дозировке 100% и 75% к весу резиновой крошки. Температура девулканизации составляла 190-220 0С, длительность термообработки – 6 часов.

Результаты испытаний показали, что наиболее эффективным агентом набухания является нефтемаслошлам. (рис. 1, 2).

–  –  –

На данном агенте набухания может быть получен мягкий регенерат с показателем хлороформенного экстракта более 30% (табл. 1).

Процесс предварительного набухания проводился в течение 24 часов при температуре 20 0С. В результате получаем продукт имеющий степень набухания до 100%.

В таблице приведены данные хлороформенного экстракта регенерата, полученного с данными агентами набухания.

Таблица 1. Хлороформенный экстракт пастообразного регенерата, полученного с применение данных агентов набухания Наименование мягчителя Резиновая крошка ТУ 3810436-87

1. Отработанное масло 1:1 20

2. Нефтемаслошлам 1:1 35 Исходя из анализа хлороформенного экстракта, можно заключить, что более эффективным агентом набухания является нефтемаслошлам.

Следует отметить, что при разных условиях (изменение температуры процесса набухания) значительно изменяется и степень набухания отхода. Вероятно, увеличение степени набухания, т.е. расстояния между молекулами, не влияет на процесс проникновения растворителя в свободный объем. Это объясняется тем, что зоны свободного объема расположены внутри объема, занимаемого макромолекулой. Макромолекулы РК обладают очень «рыхлой» структурой и не являются однородным материалом, поэтому степень их набухания зависит не только от внедрения агентов набухания внутрь макромолекул резины, но и от способности поглощать агент набухания поверхностными слоями.

Причиной возникновения незанятого, или свободного объма в полимерах является неплотность упаковки их макромолекул [3]. Свободный объм можно рассматривать как пустоты с размерами порядка молекулярных [3].Можно предположить, что при набухании в эти пустоты проникают молекулы растворителя. Этим объясняется [4] контракция при набухании (уменьшении объма системы полимер-растворитель) полимерных сткол [5]. Изменение объма при набухании связывают также с ориентацией молекул растворителя в результате их адсорбции макромолекулами и с проникновением эти молекул в пространство между макромолекулами [6]. Изменение объма при растворении полимеров зависит от соотношения энергий когезии, размеров и формы молекул компонентов; в зависимости от их соотношения объм раствора может оставаться неизменным, возрастать или уменьшаться [6,7].

С целью уточнения оптимального режима получения пастообразного регенерата проводились опыты регенерации резиновой крошки (отход шинной промышленности) при температурах 180 и 190 0С и продолжительности от 3 до 15 часов. Наблюдения показали, однако, что наиболее однородный продукт может быть получен за время не менее 6 часов.

Увеличение времени нагрева отходов резиновой промышленности сверх 6 часов нецелесообразно, а в некоторых случаях вредно из-за возможного преобладания процессов структурирования.

В результате работы установлено, что данный продукт девулканизации имеет вязко-текучую консистенцию и может быть рекомендован в качестве компонента для производства резиновых смесей и в качестве наполнителя при производстве битумных материалов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ващенко Ю.Н., Александров А.Г., Сирченко И.А., Захаров Ю.И. // Каучук и резина. 2001. №5. С. 7.

2. Макаров В.М. Использование амортизованных шин и отходов производства резиновых изделий / В.М. Макаров, В.Ф. Дроздовский. Л.: Химия, 1986. 248 с.

3. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров: gер. с англ. М.: Издатинлит, 1963. 535 с.

4. Липатов Ю.С. // Успехи химии. 1978. Т. 17б №2. С. 332-356.

5. Jenckel E., Heush R. // Koll. Z. 1953. Bd.130, N 2. S. 89-105.

6. Dannis M.L. // J. Appl. Phys. 1950.V.21. P. 505-510.

7. Воюцкий С.С. Растворы высокомолекулярных соединений. М.: Госхимиздат,1960. 131с.

УДК 691.54:544.6

НИЗКОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ ВОДНЫХ

СИСТЕМ

А.В. Никитина, А.Ф. Малыгин, Е.Л. Никитина Научный руководитель - Е.Л. Никитина, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Изучались изменения структурного состояния омагниченной воды в статических и динамических условиях.

Ключевые слова: омагниченная вода, потенциал активации, термодинамическая активность.

LOW-ENERGY ACTIVATION OF WATER SYSTEMS

А.V. Nikitina, A.F. Malygin, E.L. Nikitina Scientific Supervisor- E.L. Nikitina, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Yaroslavl State Technical University Studied changes in the structural state of magnetized water in static and dynamic condition Keyword: magnetized water, potential activation, thermodynamic activity.

Создание энерго- и ресурсосберегающих технологий получения материалов различного назначения с высокими эксплуатационными характеристиками является актуальной задачей настоящего времени. Наиболее технологически доступным, экономически и экологически целесообразным в этом отношении является низкоэнергетическая активация водных систем электромагнитным полем. Известно, что магнитное поле способно приводить к интенсификации процессов путем развития направленных потоков заряженных частиц и как следствие, к интенсификации процессов массопереноса и массообмена вещества, нарушение системной организации воды. При воздействии на воду магнитного поля в ней изменяются скорости химических реакций за счет протекания конкурирующих реакций растворения и осаждения растворенных солей, происходит образование и распад коллоидных комплексов, улучшается электрохимическая коагуляция [1,2].

В работе изучались изменения структурного состояния омагниченной воды через ее термодинамическую активность и потенциал активации в статических и динамических условиях. При омагничивании энергия активации отличается от равновесной на величину потенциала активации. Воду с остаточным содержанием солей подвергали обработке в электромагнитном аппарате в течение 5,10,15 мин., определяя изменение электропроводности, термодинамическую активность и потенциал активации. Низкоэнергетическая активация осуществлялась в электромагнитном аппарате за счет воздействия на воду намагниченных элементов сферической формы из магнитотвердого материала. Магнитные элементы помещались, таким образом, чтобы взаимное расположение полюсов активатора соответствовало N-S. В молекуле воды, помещнной между двумя полюсами магнита, остатся только одна степень свободы по всем остальным координатам движение молекул воды, будет тормозиться.

Причм определнное положение диполей молекул воды в магнитном поле вдоль силовых линий поля будет сохраняться, тем самым делая воду более структурированной и упорядоченной, чем обычная вода [3].

Установлено, что термодинамическая активность воды с увеличением обработки ее в магнитном поле увеличивается как в статических, так и в динамических условиях. Потенциал активации возрастает, поскольку структура воды разрушается. Предварительно обработанная магнитным полем, вода использовалась для последующего затворения бетона марки М-100. В качестве замеряемого параметра определено значение прочности при сжатии исследуемого и контрольного образцов. Установлено, что образцы бетона, полученные на основе омагниченной воды имеют высокие прочностные показатели, меньшую пористость и не уступают контрольным образцам. Уменьшение концентрации в воде кислорода и углекислого газа, объясняется возникновением метастабильных кластерных структур катионов металлов. Показано, что процессы гидратации и гидролиза в цементных и оксидных вяжущих системах определяют кинетику и механизм формирования затвердевания структуры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мосин О. В. Аппараты магнитной обработки воды // Новости теплоснабжения.C. 147.

2. Брановер Г.Г. Магнитная гидродинамика несжимаемых сред / Г.Г. Брановер, А.Б. Цинобер. М.: Изд-во «Наука», 1970. 380 с.

3. Очков В.Ф. Магнитная обработка воды: история и современное состояние // Энергоснабжение и водоподготовка.2006. № 2. С. 23-29.

УДК 62-7:658.26

ИННОВАЦИОННЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ПРЕДПРИЯТИЙ

ОТ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО БРАКА

–  –  –

Рассматривается решение проблемы, связанной с нестабильной работой электросистемы, при помощи контроллера состояния энергосети с функцией защиты от перегрузки источников генерации.

Ключевые слова: проблемы современных электросетей, умные сети, контроллер состояния энергосети, инновации.

INNOVATIVE ENERGY SOLUTIONS TO REDUCE THE LOSS

OF BUSINESS FROM MANUFACTURING DEFECTS

–  –  –

P. A. Solovyov Rybinsk State Aviation Technical University Discusses the solution of problems associated with the instability of the electrical system, the controllerof the state of the grid with the function of overload protection of sources of generation.

Keywords :problems of modern power grids, smart grids, the status controller grid, innovations.

Согласно последним отчетам авиационных предприятий Ярославской области до 25% производственного брака возникает из-за проблем с электроэнергией. В прошлом году убытки составили более 10 миллионов рублей.

Проблемами современных электросетей в густонаселнных районах являются перебои, просадки напряжения, веерные отключения, которые возникают из-за роста потребителей энергии (как бытовых, так и промышленных) и, как следствие, неспособности производителей электроэнергии генерировать достаточное количество мощностей для удовлетворения рыночного спроса.

Ниже представлена динамика потребления электроэнергии предприятиями РФ (рис. 1).

–  –  –

1,040 1,020 1,000 Рис. 1. Потребление электроэнергии предприятиями РФ Видно, что потребление электроэнергии с каждым годом растет, как и нагрузка на электросети. Современное общество вс больше зависит от электроэнергии, и аварии в электросистемах приносят ощутимые убытки предприятиям и населению. Во время аварий выключаются осветительные приборы, не работают либо работают частично лифты, светофоры, метро.

На рис. 2 показана статистика по браку выпускаемой продукции.

Как видно из диаграммы, 45% всей отбракованной продукции приходится из-за отсутствия питания, вызванное перегрузкой сети или веерными отключениями. Убытки промышленных предприятий составили 3,71 млн руб. в год. Суммарные потери из-за нарушения питания составляют 8,21 млн руб., или 19% от объема всего годового брака.

Последние годы в мировой энергетике господствует тенденция создания «умных» сетей или SmartGrid. Первым крупным проектом в данной сфере можно считать итальянский проект Telegestore, который объединял посредством линии электропередачи 27 млн домов с использованием смарт-счетчиков соединнных через цифровую сеть. Данный проект был нацелен на то, чтобы бытовые кондиционеры, холодильники, обогреватели и другие подобные устройства могли корректировать свой рабочий цикл, избегая запуска во время пиковой нагрузки сети.

Толчком в развитии умных сетей стало масштабное применение возобновляемых источников энергии, которые характеризуются непостоянством выработки электроэнергии как по времени, так и по мощности. В результате возникла концепция «SmartGrid» электрических сетей, которая способна была бы обеспечить общественное развитие, прорывное повышение потребительских свойств и эффективности использования энергии с учетом всех факторов развития электроэнергетики в будущем.

Рис. 2. Структура брака продукции из-за энергетических проблем

На данный момент в США и Европе формируется широкая система стандартов и требований к функциям, элементам, устройствам, системе взаимодействий «Smart Grid». Для тестирования умных сетей запущено множество пилотных проектов, например, внедрение на острове, находящимся в Балтийском море в 90 км от материковой части Швеции. В рамках проекта около 30-ти предприятий и 3 тысячи частных домохозяйств будут подключены к умной сети. Помимо традиционных источников в данную сеть включены оффшорные и континентальные ветропарки, а также солнечная электростанция.

Эта концепция позволит перестроить существующую энергосеть в некий единый комплекс, обеспечивающий практически мгновенную связь между поставщиками и потребителями электричества, минимизировать вмешательство человека в работу комплекса и повысить уровень безопасности. Один из ключевых пунктов сети нового поколения является наличие защиты от веерных отключений. В связи с этим возникает необходимость в создании универсального средства защиты при аварийных режимах работы. Подобным средством защиты является разработанный на базе ФГБОУ ВО РГАТУ им. П.А. Соловьева, контроллер состояния энергосети с функцией защиты от перегрузки источников генерации, аналогов которому на рынке пока нет. Существуют лишь косвенные конкуренты, в виде систем компенсации реактивной мощности. Системы компенсации реактивной мощности направлены на целенаправленное воздействие на баланс реактивной мощности в узле электроэнергетической системы с целью регулирования напряжения, с целью снижения потерь электроэнергии. Данные системы компенсации реактивной мощности производят следующие известные компании: Siemens, ABB, Schneider Electric, Mitsubishi Electric, Toshiba. Преимущество контроллера перед конкурентами заключается в том, что он может встраиваться в данные системы компенсации реактивной мощности, образуя комплексную защиту энергосистемы.

Контроллер в автоматическом режиме управляет питанием потребителей и контролирует состояние сети без вмешательства персонала, также обеспечивает новый уровень защиты энергосети от ранее неконтролируемых ситуаций.

Для вывода нового продукта на рынок целесообразно создать малое предприятие инновационного типа. Такой фирмой будет являться компания «SmartProtector». Учитывая промышленный потенциал Ярославской области, на первом организация может сотрудничать со следующими предприятиями: АО «ОДК - Газовые турбины», ПАО «НПО «Сатурн», АО «Московский машиностроительный завод «Знамя»,АО «Северное ПКБ», АО «Русская механика», АО «123 АРЗ» и другими. Далее возможны расширение бизнеса и выход на рынки других регионов нашей страны, поскольку продукт компании достаточно перспективный.

Целью организации является обеспечение предприятий Российской Федерации контроллерами состояния энергосети с функцией защиты от перегрузки источников генерации. Использование продукции «SmartProtector»позволит предприятиям минимизировать издержки связанные с простоем оборудования и уменьшить количество аварийных ситуаций на производствах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кобец Б.Б. Инновационное развитие электроэнергетики на базе концепции Smart Grid / Б.Б. Кобец, И.О. Волкова. М.: ИАЦ Энергия, 2010. 208 с.

2. Остапенко В.В. Финансы предприятий. М.: Омега-Л, 2008. 302 с.

3. http://www.gks.ru УДК 678.046

ВЛИЯНИЕ ГАЛЬВАНОШЛАМА

И ЕГО МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

НА СВОЙСТВА РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ И РЕЗИН

НА ОСНОВЕ ИЗОРЕНОВОГО КАУЧУКА

А.А. Саповский, А.Н. Цыбанов, Е.Л. Никитина, В.М. Макаров, О.Ю. Соловьева Научные руководители - В.М. Макаров, д-р техн. наук, профессор;

О.Ю. Соловьева, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Исследована эффективность механохимической модификации гальваношлама в резиновых смесях на основе изопренового каучука.

Ключевые слова: механохимическая активация, гальваношлам, резиновая смесь.

–  –  –

A.A. Sapovskiy, A.N. Cybanov, E.L. Nikitina, V.M. Makarov, O.Y. Solovyeva Scientific Supervisors - V.M. Makarov, Doctor of Technical Sciences, Professor; O.Y. Solovyeva, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Yaroslavl State Technical University Investigated the effectiveness of mechanicalchemical modification of galvanoshlama in rubber mixtures based on isoprene rubber.

Keywords: mechanochemical activation, galvanoshlam, rubber mixtures.

Гальваническое производство является одним из крупнейших потребителей воды, а его сточные воды - одними из самых опасных и вредных. Основными видами отходов производства являются промывные воды, содержащие несколько видов тяжелых металлов, являющиеся токсичными для природной среды. При отстаивании в процессе реагентной очистки сточных вод образуется осадок (гальваношлам). После обезвоживания и сушки продукт представляет собой мелкодисперсный порошок с влажностью 10-20%.

Гальваношлам образуется после электрокоагуляционной очистки сточных вод участка гальваники на ЗАО «Ярославль-Резинотехника».

Установлено, что в сухом веществе отхода в пересчете на оксиды содержатся: Fe3+ - 40,9 %, ферриты металлов (смесь комплексных оксидов металлов nFe2O3·mMexOy) – 42 %, Zn2+- 12,2 %, Сr3+ - 5,08 %, Сu2+ - 0,5 %, Ni 2+ - 0,05 %.

Ранее была показана принципиальная пригодность гальваношламов подобного состава для использования в качестве ингредиентов резиновых смесей [1, 2].

Целью настоящей работы явилась оценка эффективности механохимической модификации гальваношлама в резинововых смесях на основе изопренового каучука.

Объектами исследования служили резиновые смеси на основе каучука СКИ-3. Состав вулканизующей группы (ВГ), мас. ч. на 100 мас. ч.

каучука: сера – 1,0; альтакс - 0,6; дифенилгуанидин - 3,0; цинковые белила (основное вещество - оксид цинка) – 5,0; стеарин – 2,0. Содержание гальваношлама составляло 10 мас. ч., в качестве наполнителя использовался техуглерод N 330 в дозировке 40 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука.

Механохимическая модификация отхода осуществлялась в электромагнитном аппарате аналогично тому, как это описано в [3]. Время обработки составляло 1 мин. Для сравнения обработке подвергали оксид цинка, гальваношлам и гальваношлам совместно с оксидом цинка.

Обработанные таким образом ингредиенты вводили в резиновые смеси в процессе изготовления их на лабораторных вальцах. Режимы смешения во всех случаях были одинаковы.

Вязкоупругие свойства резиновых смесей и резин определяли на приборе RPA-2000 в режиме AY-1. Кинетику изотермической вулканизации снимали на безроторном виброреометре MDR-2000 в диапазоне температур от 143 до 170 °С.

Согласно полученным данным (табл.1) обработка гальваношлама в электромагнитном аппарате обусловливает заметное уменьшение модуля накопления G’10,04 % ненаполненной смеси при малой амплитуде деформации. Симбатно этому снижается и минимальный крутящий момент ML, пропорциональный вязкости смеси, в индукционном периоде вулканизации.

Такое изменение G’10,04 % и ML может служить свидетельством повышения склонности макромолекул каучука к деструкции в процессе смешения. Максимальная скорость сшивания Rh в основном периоде вулканизации несколько снижается после обработки отхода.

Таблица 1. Влияние механохимической обработки ингредиентов на свойства ненаполненных резиновых смесей на основе СКИ-3

–  –  –

Указанные эффекты более выражены при совместной обработке в электромагнитном аппарате гальваношлама и оксида цинка (цинковые белила). Можно отметить некоторое преимущество смесей с обработанным гальваношламом по количеству химических связей, образующихся в процессе вулканизации в период до достижения максимальной вязкости, о чем можно судить по разности (MH -ML).

По уровню значений G’10,04 %, ML и Rh смесь с обработанным оксидом цинка занимает промежуточное положение между смесью с необработанным гальваношламом и смесями с отходом, подвергнутым механохимической обработке.

Продолжительность индукционного периода вулканизации практически не изменяется.

Обработка гальваношлама ведет к повышению склонности вулканизатов к реверсии свойств в поствулканизационном периоде, которую в данном случае оценивали по темпу снижения максимального крутящего момента MH при повышении температуры процесса от 143 до 170 С.

Иное влияние оказывает обработка гальваношлама на структуру и свойства смесей, наполненных техническим углеродом N 330, относящимся к разряду активных наполнителей.

Анализ вязко-упругих свойств показывает (табл. 2), что механохимическая обработка гальваношлама приводит к возрастанию модуля накопления смесей при малой амплитуде деформации, минимальной вязкости ML в индукционном периоде вулканизации и эффекта Пейна, оценивавшемуся по разности (G’0,98 % - G’100 %). Этот рост особенно заметен после обработки гальваношлама совместно с оксидом цинка. Увеличение эффекта Пейна указывает, прежде всего, на образование большего числа связей «наполнитель – наполнитель». Рост G’0,98 % и ML обусловлен также и повышением взаимодействия «наполнитель – каучук».

На перечисленные показатели конкурирующее влияние оказывают два процесса: деструкция макромолекул каучука, которая усиливается в присутствии обработанного гальваношлама, как это видно из анализа вязко-упругих свойств ненаполненных смесей, и акцептирование образовавшихся свободных макрорадикалов активными центрами на поверхности частиц техуглерода. От соотношения вкладов каждого из этих процессов в изменение структуры композита зависит уровень показателей.

По всей вероятности, в техуглеродсодержащих смесях второй процесс «перекрывает» влияние повышения склонности макромолекул к деструкции в смесях с гальваношламом, подвергнутым механохимической обработке.

Таблица 2. Влияние механохимической обработки ингредиентов на свойства невулканизованных смесей на основе СКИ-3, содержащих техуглерод N 330

–  –  –

Как видно, обработка отхода приводит к увеличению значений максимальной скорости вулканизации Rh наполненных смесей, степени сшивания в технологическом оптимуме вулканизации и снижению склонности вулканизатов к реверсии свойств. Совместная обработка гальваношлама с оксидом цинка несколько нивелирует эффект повышения Rh и (MH-ML), а также обусловливает значительное снижение стойкости вулканизатов к реверсии. По-видимому, при такой обработке снижается способность оксида цинка выполнять роль активатора процесса вулканизации, возможно, вследствие частичного связывания его с компонентами гальваношлама.

Таким образом, обобщая полученные данные, можно заключить, что применительно к резиновым смесям на основе СКИ-3 механохимическая обработка гальваношлама целесообразна при наличии в рецептуре активного наполнителя.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров В.М. Комплексаня утилизация осадков сточных вод гальванических производств (гальваношламов) : дис.... д-ра техн. наук. Иваново, 2001. 406 с.

2. Пат. 2261257 РФ, МПК7 C 08 L 9/00, C 08 K 3/22. Промотор адгезии резины к металлу / В.В. Квасков, В.М. Макаров, В.Г. Сакалов [и др.]. опубл. 27.09.2005, Бюл. № 27. 5 с.

3. Повышение экологической безопасности резин / А.Н. Цыбанов, А.А. Саповский, В.М. Макаров, Е.Л. Никитина, О.Ю. Соловьева // 69 Всерос. НТК студентов, магистрантов и аспирантов: сб. материалов [Электронный ресурс]. Ярославль: Издат. дом ЯГТУ, 2016. С. 459-462 УДК 628.477

ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ ЗАМАЗУЧЕННОГО ГРУНТА

И НЕФТЕШЛАМОВ В УСТАНОВКАХ СЖИГАНИЯ

–  –  –

Научный руководитель – В.А. Красавин, канд. тех. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Рассматривается установка утилизации замазученного грунта и нефтешлама. Процесс утилизации происходит путем добавления в отход инертного продукта.

Ключевые слова: утилизация нефтешлама и замазученного грунта, трехпараметрические деформации, предельные циклы, инертный продукт.

–  –  –

The apparatus of utilization of oilcontaminated ground and oiloilslurries is determined in this article. In process of utilization the штуке product is added info the waste.

Keywords: utilization of oilcontaminated ground and oiloilslurries, three parameters deformation, limit cydes, штуке product.

Нефтешламы представляют собой разнообразные по составу отходы, которые неизбежны при нефтепереработке. Утилизация нефтешламов

– необходимая мера для защиты окружающей среды и повышения экономической целесообразности производства нефтепродуктов.

Практически непоправимый вред окружающей среде наносится к в процессе сжигания топлива в печах образуются аэрозольные частицы, являющиеся продуктом конденсации углерода и бензапирена также являющегося канцерогенным углеводородом. Из трех основных составляющих природных сред - почвы, воды и воздуха - сложнее всего восстанавливаются загрязненные почвы, поскольку способны аккумулировать и закреплять токсические вещества. Естественное восстановление почв, загрязненных нефтью - чрезвычайно медленный процесс. При высоком уровне загрязнения (например, при разливах нефти) происходит практически полная депрессия функциональной активности флоры и фауны, ингибируется жизнедеятельность большинства микроорганизмов и происходит угнетение самоочищающей способности почвы. В том же списке имеется проблема загрязнения нефтью и нефтепродуктами грунтовых вод, так как сточные воды нефтеперерабатывающих производств несут в водоемы значительное количество вредных веществ – продуктов нефтепереработки в виде хлоридов, сульфитов, фенолов, взвешенных веществ, солей тяжелых металлов, соединений азота и прочих неблагоприятно воздействующих на окружающую среду в целом, и в частности здоровье человека.

Переработка и утилизация нефтешламов проводится с применением различных технологических приемов, в зависимости от состава отходов [1].

Основные методы:

термические – сжигание, биологические – использование биологически активных препаратов, физико-химические – разделение на фракции, обезвоживание и сушка, химические – использование химических реагентов.

Переработка и утилизация нефтешламов направлена на использование рентабельных и экологически безопасных технологий, применение типового оборудования и безотходной технологии очистки и утилизации.

Применяемые методы очистки нефтешламов различные по своей экономической и экологической эффективности. Чаще всего используются методы обезвреживания: сжигание, фильтрование и отстаивание. Переработка и утилизация нефтешламов включает также разделение нефтесодержащих отходов на легкую и тяжелую фракции, которые затем обезвреживаются и окончательно утилизируются. Новые технологии дают возможность провести многоступенчатое разделение с высокой степенью очистки нефтешламов.

Выбор оптимального варианта переработки и утилизации нефтешламов зависит от конкретных условий: климатических особенностей региона, наличия технологий переработки и необходимого оборудования, состава нефтешламов, экономических предпосылок [2].

Необходимо отметить, что некоторые методы по переработке нефтешламов являются несколько устаревшими, и они постепенно теряют свою популярность, а на их место приходят новые, более совершенные и сравнительно недорогие методы.

Утилизация загрязненных нефтешлама может осуществляться по следующей технологии, представленной на рис. 1 [3].

Рис. 1. Процесс утилизации нефтешлама

Отход поступает в перемешивающую установку. Туда поступает инертный продукт (известь), происходит перемешивание. Следом продукт идет на загрузку в шнек и поступает в барабан сжигания. Затем зола, которая образуется в ходе сгорания отходов, поступает в емкость.

После процесса сгорания, газы поступают в камеру дожига, где догорают до минимального ПДК. Из емкости поступает топливо самотеком в горелку, в барабане сжигания, и в камеру дожига. После камеры дожига, газы поступают в циклон, где тяжелые частицы оседают на дне аппарата и поступают в емкость. Газы поступают в скруббер мокрой очистки, потом идут в дымосос. А после, через трубу, выходит в окружающую среду.

Данная технология утилизации нефтешлама позволяет снизить вред, наносимый окружающей среде.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бахтина Ю.В. Инновационная технология переработки отходов предприятий нефтеперерабатывающей промышленности НГУ им. Н.И.Лобачевского ЗАО «Волгостальконструкция» [Электронный ресурс] / Ю.В. Бахтина, А.Т. Хегай. Режим доступа: http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/c113-5/16258-c113-132

2. Техника защиты окружающей среды. Ч. 2 Техника защиты атмосферы : Учебное пособие / А. А. Махнин, Е. А Фролова. Ярославль : Изд-во ЯГТУ, 2014.

3. Паспорт установки УЗГ и нефтешламов.

УДК 541.183

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ОТХОДОВ

ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

–  –  –

Научный руководитель - Е.Л. Никитина, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Использование вторичных отходов в качестве сорбентов позволяет эффективно очистить воду от нефтепродуктов, сократить потребление первичных материальных ресурсов и снизить опасность загрязнения водоема.

Ключевые слова: загрязнение водоема, нефтепродукты, вторичные сырьевые ресурсы.

–  –  –

The use of recycled wastes as sorbents can effectively purify water of petroleum products, to reduce consumption of primary resources and reduce the risk of pollution of the reservoir.

Keywords: reservoir pollution, petroleum products, secondary raw materials.

Проблема борьбы с разливами нефти и нефтепродуктами при авариях в настоящее время является актуальной для всего мира. Большое количество нефти поступает в природные воды при ее перевозках водным путем, попадает со сточными водами предприятий нефтеперерабатывающей промышленности [1, 2]. Наибольшую экологическую опасность представляют разливы нефтепродуктов на поверхности водоемов, так как при этом нефтяная пленка покрывает водную поверхность, перемещаясь с течением, что осложняет дальнейшую локализацию нефтепродуктов. Образование значительных количеств нефтесодержащих отходов снижают экономическую эффективность предприятий нефтегазовой отрасли за счет необходимости отчуждения территории предприятий под их хранилища, увеличения экологических платежей за хранение отходов и выбросы загрязняющих веществ. Перспективным направлением очистки водной поверхности является использование сорбентов на основе вторичного сырья.

Использование отходов полимерных материалов помогает решить сырьевые проблемы, позволяя сократить потребление первичных материальных ресурсов. Захоронение отходов ведет к загрязнению окружающей среды и нерациональному использованию ресурсов. Поэтому целью работы является изучение возможности использования отходов вторичных материалов в качестве сорбентов для очистки водоема от нефтепродуктов.

Установлено, что использование вторичных отходов в качестве сорбентов для ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов позволяет эффективно использовать нефтепродукты, сократить потребление первичных материальных ресурсов и снизить опасность загрязнения водоема. Установлена высокая гидрофобность и устойчивость измельченного пластика и резиновых отходов на водной поверхности. Вторичные отходы являются доступными, дешевыми сырьевыми ресурсами, которые позволяют решить проблему энерго- и ресурсосбережения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Собгайда Н.А. Использование отходов производства в качестве сорбентовнефтепродуктов // Экология и промышленность России. 2009. №1. С.36-38.

2. Юдаков А.А. Новые высокоэффективные искусственно гидрофобизированные сорбенты для очистки сточных вод от нефтепродуктов // Водоочистка. 2009.

№5-6. С. 64-65

3. Булатов А.И. Охрана окружающей среды в нефтегазовой промышленности.

М.: Недра, 1977. 483 с.

УДК 504.062

CОРБЕНТЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

–  –  –

Научный руководитель - Е.Л. Никитина, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Рассматривается возможность использования отходов природных материалов в качестве сорбента для сбора нефтепродуктов с поверхности водоема.

Ключевые слова: нефтепродукты, сорбенты, нефтеемкость, влагопоглощение.

–  –  –

The possibility of using natural wastes as a sorbent of petroleum products from water surface.

Keywords: petroleum products, sorbents, oil capacity, water absorption.

Ежегодно в моря и океаны из общей массы нефтепродуктов около 35 % составляют потери при транспортировке нефти, 32% выносится реками, 10% поступает с городскими и промышленными отходами. В связи с увеличением количества чрезвычайных ситуаций, связанных с добычей, разливами нефтепродуктов негативное воздействие на окружающую среду становится более существенным. Разливы, утечки нефти и нефтепродуктов, а также отходы производства неизбежны при их добыче, переработке и транспортировке. Наибольшую экологическую опасность представляют разливы нефти на поверхности морей, водоемов, так как в течение нескольких часов пленка нефтепродуктов может покрыть десяткисотни квадратных километров водной поверхности, перемещаясь с течением воды, которые сложно локализовать [1,2]. Существует множество способов очистки воды от нефтепродуктов, наиболее эффективным методом является сорбция, позволяющая обеспечить очистку до требуемого уровня. Широкий спектр различных минеральных и органических сорбентов используется для очистки воды от нефтепродуктов. Выбор того или иного сорбента зависит от многих факторов, в том числе от масштабов загрязнения, его локализации, а также от стоимости самого сорбента.

Наиболее перспективным направлением является применение материалов на основе растительных отходов вследствие их экологической безопасности, дешевизны, доступности и возможности утилизации отработанного материала.

Целью работы является изучение возможности использования природных материалов в качестве сорбента для сбора нефтепродуктов с поверхности водоема. Для достижения поставленной цели изучили сорбционные свойства природных материалов; оценили стоимость очистки воды, загрязненной нефтепродуктами.

Установлено, что высокая гидрофобность поверхности сорбента обеспечивает его устойчивость на поверхности воды при высокой эффективности очистки. Перспективным является использование исследуемых сорбентов вследствие их низкой стоимости и высокой эффективности очистки, а также утилизации отработанных сорбентов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимова Т.А. Экология: учеб. для вузов / Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. М.:

Объединение ЮНИТИ, 2008. 561 с.

2. Калыгин В.Г. Промышленная экология : учеб. пособие. М.: Академия, 2010.

432 с.

3. Родионов И.А. Глобальные проблемы человечества: пособие для учащихся и студентов. М.: Аспект Пресс,1995. 159 с.

УДК 581.5

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОИНДИКАЦИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ

ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

–  –  –

Научный руководитель - Е.Л. Никитина, канд. техн. наук, доцент Ярославский государственный технический университет Рассматривается роль деревьев в очистке атмосферного воздуха и оценка загрязнения природной среды.

Ключевые слова: биоиндикация, пылеемкость, асимметрия, адсорбция.

–  –  –

Discusses the role of trees in cleaning the air and the estimation of environmental pollution.

Keywords: bioindication, dust holding capacity, asymmetry, adsorption.

Загрязнение атмосферы городов – одна из самых распространенных проблем в настоящее время. Воздух городов наполнен пылью, сажей, аэрозолями, твердыми частицами и т.д. Основные источники загрязнения атмосферы в городах – автотранспорт и промышленные предприятия.

Они вызывают ухудшение условий существования человека, создавая угрозу здоровью населения, нарушению экологической обстановки. Среди компонентов живого вещества биосферы наиболее существенным фактором нейтрализации газообразных токсикантов является растительность и особенно древесно-кустарниковые насаждения [1, 2]. По степени развития отдельных органов и структур, интенсивности протекания основных процессов, их жизненному состоянию можно судить о соответствии условий среды потребностям живых организмов. Контроль качества окружающей среды с использованием биологических объектов является актуальным научно-прикладным направлением.

Целью работы является изучение морфологических изменений листьев древесных пород растений под воздействием антропогенных факторов. Показана роль деревьев в очистке атмосферного воздуха. Деревья являются природными адсорбентами загрязняющих веществ. Автотранспорт угнетает деревья вблизи автодорог, что проявляется в асимметрии листьев и ухудшении качества атмосферного воздуха, соответствующее критическому состоянию. Наибольшая способность накапливать загрязняющие вещества отмечена на листьях тополя и липы, обусловленная их наибольшей поверхностью.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шуберт Р. Биоиндикация загрязнителей наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. М.: Мир,1988. 348 c.

2. Якушина Э.И. Древесные растения и городская среда. Древесные растения, рекомендуемые для озеленения Москвы. М: Наука, 1990. C.5-14.

УДК 665.6.7

МЕТОДЫ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕШЛАМА

–  –  –

Ярославский государственный технический университет Опасными загрязнителями всех компонентов природной среды являются нефтесодержащие отходы – нефтешламы. Хранение нефтешлама вызывают сложные экологические проблемы, в то же время нефтяная часть его является ценным органическим сырьем. Представлены различные методы обезвоживания нефтешламов.

Ключевые слова: нефть, нефтешлам, деэмульгирование, замораживание.

–  –  –

Oil-contaminated waste – oil sludge – is one of the most dangerous pollutant of the planet environment and its storage causes serious environmental issues. On the other hand, the oily part of the sludge is a most valuable organic feedstock. The current research shows different oil sludge dewatering methods.

Keywords: oil, oil sludge, demulsification, freezing Нефтешламы – это сложные физико-химические смеси, которые состоят из нефтепродуктов, механических примесей (глины, окислов металлов, песка) и воды. Соотношение составляющих его элементов может быть самым различным[1].

Переработка нефтесодержащих отходов представляет собой сложную техническую и технологическую задачу, обусловленную прежде всего устойчивостью нефтяной эмульсии, значительным содержанием механических примесей, неоднородностью перерабатываемого сырья, и направлена на разделение его на углеводородную часть, воду и механические примеси [2].

Выбор метода переработки и обезвреживания нефтяных шламов, в основном, зависит от количества содержащихся в шламе нефтепродуктов.

В качестве основных методов обезвреживания и утилизации нефтеотходов практически используются:

- термические методы обезвреживания;

- метод биологической переработки;

- физико-химические методы переработки;

Основным термическим методом утилизации является сжигание.

Условия процесса: t = 800-1200°С и избыток кислорода. Для сжигания нефтешламов обычно используют камерные, барботажные, шахтные, с кипящим слоем и вращающиеся печи.

Недостаток способа – углеводороды, входящие в состав нефтяного шлама, при сжигании выделяют большое количество продуктов сгорания, большинство из которых токсичны. Кроме того, сжигание является дорогостоящим процессом, приводящим к потерям нефти, а также к загрязнению атмосферы, также расходуется большое количество тепла. Роль метода термического обезвреживания – путем сжигания нефтешламов постоянно снижается по мере ужесточения природоохранных требований. В этой связи изменилось и отношение к проблеме шламонакопителей и самих их «хозяев» в связи с изменением экологической политики и необходимостью внедрения системы экологического менеджмента и ее сертификации по международным стандартам [3].

Химические методы переработки нефтешламов предназначены для получения продуктов, пригодных для использования в строительстве, строительстве дорог, сооружении земляных насыпей. С экономической точки зрения химическое обезвреживание нефтешламов более выгодней термического.

С точки зрения эксплуатации технология химического обезвреживания нефтешламов также имеет определенные преимущества по сравнению с термическим методом. Например, установки для переработки могут быть мобильными, а значит не требующими строительства собственных зданий.

Преимуществом такого метода является высокая эффективность процесса переработки нефтесодержащих отходов в порошкообразный гидрофобный материал, который может быть использован в дорожном строительстве. Однако, данный метод требует применения специального оборудования, значительного количества негашеной извести высокого качества, проведения дополнительных исследований воздействия на окружающую среду образующихся гидрофобных продуктов.

Биологический метод утилизации и переработки нефтяных шламов. Биоразложение происходит при применении специальных штаммов бактерий, биогенных добавок и подачи воздуха. Процесс имеет простое аппаратурное оформление, отличается низкой вредностью. Недостатком метода является низкая производительность процесса, невозможность использования при низких температурах.

Физико-химические методы переработки нефтешлама.

Обычно при переработке нефтешлам разогревают, разделяют на составные части:

нефть, вода и механические примеси и утилизируют каждый компонент.

При разделении на нефтяную и водную фазы нефтешлам обрабатывают деэмульгатором. Под воздействием температуры, деэмульгатора и акустических воздействий происходит разделение эмульсий, а под воздействием флокулянта – процесс коагуляции механических частиц.Под воздействием центробежных сил нефтешлам разделяется на воду и нефть.

Основные преимущества метода:



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 10 |



Похожие работы:

«ФОНД СОТРУДНИЧЕСТВА ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ, НАХОДЯЩИХСЯ В КРИТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ Анализ Экосистемы Кавказского Экорегиона Биологическое разнообразие Окончательный вариант 31 июля 2003 года (Обновлен: сентябрь, 2004) Эксперты и авторы ма...»

«30 июня 2006 года N 38-ОЗ ЗАКОН СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ О ЗНАКЕ ОТЛИЧИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ МАТЕРИНСКАЯ ДОБЛЕСТЬ Принят Областной Думой Законодательного Собрания Свердловской области 14 июня 2006 года Одобрен Палатой Пред...»

«Чиганова Мария Алексеевна ВЛИЯНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ КСЕНОБИОТИКОВ НА КАЧЕСТВО ВОД (НА ПРИМЕРЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ИСТОЧНИКОВ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г. МОСКВЫ) Специальность 25.00.36 – Геоэкология А...»

«OPENGOST.RU www.OpenGost.ru Портал нормативных документов info@opengost.ru 3.1.2. ПРОФИЛАКТИКА ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. ИНФЕКЦИИ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Профилактика дифтерии Санитарно-эпидемиологические правила СП 3.1.2.1108...»

«Светлова Марина Всеволодовна КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПРИМОРСКИХ ТЕРРИТОРИЙ (НА ПРИМЕРЕ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ) Специальность 25.00.36 – Геоэкология (Науки о Земле) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата географических...»

«FOREST FACTS 2 2007 F O R E ST R E S E A R C H AT T H E SW E D I S H U N I V E R S I T Y O F A G R I C U LT U R A L S C I E N C E S Пэр Ангельстам • Маринэ Элбакидзе • Роберт Аксельссон • Наталия Булыгина • Анатолий Пет...»

«Отчёт о проведении Недели естественнонаучных дисциплин. В МБОУ "Тиличикская средняя школа" с 23 января по 6 февраля 2015 года прошла Неделя естественно-научных дисциплин, во время которой были проведены мероприятия в разных формах работы по географии Камчат...»

«Биология. 7 класс Пояснительная записка Рабочая программа составлена на основе Закона об образовании Российской Федерации от 29.12.1012 приказ №273/ФЗ, Федерального государственного образовательного стандарта основного общего...»

«Физиологические, педагогические и экологические проблемы здоровья и здорового образа жизни Екатеринбург Министерство образования и науки Российской Федерации ФГАОУ ВО "Российский государственный профессионально-педагогический университет" Физиологические, педагогические и экологические проблемы здоровья и здорового образа жизни Сборн...»

«Изумрудная сеть: инструмент охраны естественной среды обитания в Европе Европа и биологическое разнообразие Во всём мире продолжается сокращение биологического разнообразия. Фрагментация местообитани...»

«Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 26 (65). 2013. № 3. С. 232-245. УДК 612.135:528.811+537-96 АДАПТАЦИОННО-ЗАЩИТНЫЕ РЕАКЦИИ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА КОЖИ В УСЛОВИЯХ ЛОКАЛЬНОГО ХОЛОДОВОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПРИ ДЕ...»

«* Z t. * О ц б гЯ о & 'К Л 'Ъ С б Национальная библиотека ЧР k-032391 В О З В Р А Т И Т Е КН И Г У НЕ П О З Ж Е обозначенного здесь срока И. С. Дубанов КРОССВОРДЫ и ЧАЙНВОРДЫ на...»

«Правила оформления статей для публикации в журнале"Владикавказский медико-биологический вестник" К публикации в журнале "ВМБВ" принимаются оригинальные статьи на русском или английском языка...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БЕЛАРУСИ ИНСТИТУТ РАДИОБИОЛОГИИ МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ИНСТИТУТ РАДИОЛОГИИ ГОМЕЛЬСКИЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ ИНСТИТУТ МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РЕСПУБЛИКАНСКИЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР РАДИАЦИ...»

«Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 25 (64). 2012. № 4. С. 255-263. УДК 548.736+546.64+54.057 СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ КООРД...»

«Хайбрахманов Тимур Салаватович КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ Специальность 25.00.33 – картография Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ I. Актуальность: В последние годы отмечается тенденция к учащению таких нарушений как задержка роста и полового развития. У каждого шестого подростка выявляют задержку роста с (без) нарушения полового развития. С биологической точки зрения рост pебенка – ге...»

«НАЗАРЕНКО Александр Владимирович СИСТЕМА ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА КОМПЕТЕНТНОСТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ 13.00.08 – Теория и методика профессионального образования ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора педагогических наук Москва 2014 СОДЕРЖА...»

«ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ ВЛАДИМИРА ЯКОВЛЕВИЧА ЛЕВАНИДОВА V. Y. Levanidov's Biennial Memorial Meetings Вып. 1 ЭКОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ КРАСНОПЕРОК РОДА TRIBOLODON В БАССЕЙНАХ РЕК ПРИМОРЬЯ Ю.И. Гавренков 1...»

«Межгосударственная кластерная интеграция. Санкт-Петербургский Кластер Чистых технологий для городской среды. Interstate cluster integration. Saint-Petersburg Cleantech Cluster for urban environment. Миссия Кластера Mission of the Cluster Cделать Санкт-Петербург Making St. Petersburg экологичным и безопасн...»

«Купцова Светлана Вячеславовна Психофизиологический анализ произвольного переключения внимания в норме и у больных с речевыми расстройствами. Специальность 03.03.01 Физиология Автореферат диссертации...»

«1 Содержание Б.1.Б.1 Иностранный язык..3 Б.1.Б.2 Философия..4 Б1.Б.3 История..5 Б.1.Б.4 Экономическая теория..6 Б.1.Б.5 Менеджмент Б.1.Б.6 Маркетинг..7 Б.1.Б.7Математика.. 8 Б.1.Б.8Информатика..9 Б.1.Б.9Химия..10 Б.1.Б.10Физика..11 Б.1.Б.11 Ботаника..12 Б.1.Б.12 Физиология и биохимия растений..13 Б.1.Б.13 Микробиоло...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет О.В. ВеселОВ, М.Г. Абр...»








 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.