Введение 3
1 Исследование осадка полимерной крошки на очистных сооружениях ООО
«Тольяттикаучук» 4
1.1 Система очистки сточных вод на ООО «Тольяттикаучук» 4
1.2 Процесс образования осадка полимерной крошки 10
1.3 Методы обработки осадков сточных вод 13
1.4 Вторичное использование полимерного осадка после переработки 18
2 Экспериментальные исследования полимерного осадка 20
3 Предлагаемое технологическое решение по переработке осадка 24
3.1 Обезвоживание осадка на фильтр - прессах 24
3.2 Конвективные сушилки с взвешенным слоем материала 27
3.3 Материальный баланс сушильной установки 29
3.4 Тепловой баланс сушильной установки 33
4 Экономическая и экологическая целесообразность 39
Заключение 41
Список используемой литературы и используемых источников 42
Приложение А Результаты патентного поиска
Утилизация отходов является одним из основных направлений в ресурсосберегающих технологиях. Под утилизацией отходов следует понимать их комплексную переработку с целью получения вторичной продукции.
Заводы синтетического каучука, занимающиеся производством полимерной крошки, сбрасывают промышленные сточные воды, в которых содержатся остатки полимера и других компонентов производства, которые важно удалять, перед дальнейшей очисткой.
В настоящее время, осадки сточных вод размещают на полигонах, что негативно отражается на состоянии окружающей среды. Эта проблема требует анализа существующих методов и технологий, а также разработку новых способных уменьшить количество отходов.
Цель бакалаврской работы - снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду путем переработки (вторичного использования) образующегося на очистных сооружениях осадка полимерной крошки на примере установки нейтрализации и очистки промышленных сточных вод ООО «Тольяттикаучук».
Задачи для решения поставленной цели:
- провести анализ технологического процесса очистки промышленных сточных вод, на этапе образования осадка полимерной крошки и методов его обработки;
- изучить свойства осадка, пути переработки, осадка полимерной крошки с очистных сооружений;
- предложить оптимальное технологическое решение по вторичному использованию эластомерного продукта с очистных сооружений ООО «Тольяттикаучук»;
- обосновать выбор предложенной технологии.
В бакалаврской работе проанализирована технологическая схема очистки сточных вод на очистных сооружениях ООО «Тольяттикаучук» на этапе образования полимерного осадка. Проведены лабораторные исследования по влагосодержанию в образующемся осадке, для подбора режима и мощности предлагаемой установки.
В настоящее время не существует единой схемы по переработке полимерного осадка с очистных сооружений. При выборе схемы переработке были учтены следующие факторы:
- Сложный состав осадка (бутадиен-а-метилстирольного, полиизопренового и бутилкаучука) соотношение отдельных видов каучуковых крошек неизвестно, так же, как и фракции могут варьироваться от 1 до 5 мм.
- Температура плавления каучуковой крошки 180-2ОО°С, температура нагревания предлагаемой установки составляет 100-110 °С.
- Расход энергии, объемы образования осадка за год (3 600 тонн).
- Удобство эксплуатации.
Основной задачей предлагаемой установки является снижение объёмов захоронения сырого осадка на полигонах, что существенно снизит нагрузку на окружающую среду.
Предлагаемое техническое решение дает возможность в условиях производства синтетических каучуков, поступающих побочных продуктов вместе со сточными водами на очистные сооружения, снизить негативное воздействие на окружающую среду. Экологический эффект достигается за счет отказа от захоронения полимерного осадка на полигоне.
1. Благоразумова А.М. Обработка и обезвоживание осадков городских сточных вод: учебное пособие. - СПб.: Изд-во Лань, 2014. - 208 с.
2. Водоотведение: учебное пособие / Ю.В. Воронов [и др.]. - М.: Изд- во АСВ, 2014. - 416 с.
3. ГОСТ 19338-90 Каучук синтетический. Метод определения потери массы при сушке.
4. ГОСТ 27109-86 Каучуки синтетические. Методы отбора и подготовки проб.
5. ГОСТ Р 54533-2011 Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Руководящие принципы и методы утилизации полимерных отходов.
6. ГОСТ Р 54535-2011 Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при размещении и использовании на полигонах.
7. ГОСТ Р 59748-2021 Технические принципы обработки осадков сточных вод. Общие требования.
8. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Учебник для вузов. Часть 1. - М.:Химия, 1995 - 400 с.
9. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. - М.: Химия, 1970. - 429 с.
10. Министерство промышленности и торговли Самарской области
[Электронный ресурс]. - URL:
https: //minprom.samregion.ru/2022/05/18/tolyattikauchuk-moderniziruet-ochistnye-sooruzheniya (дата обращения: 18.05.2022).
11. Патент RU 104970 Способ переработки осадков сточных вод с
получением жидкого топлива. Автор: Апостолов Сергей Александрович, Потапов Анатолий Иванович. Опубликовано 11.08.2017 Бюл. № 22
[Электронный ресурс]. - URL : http://www.freepatent.ru/patents/104970(дата обращения: 03.05.2022).
12. Патент RU 168298 Комбинированная установка для переработки и
последующей утилизации осадков, образующихся от очистки сточных вод на ЦБП производствах. Автор: Трейман Марина Геннадьевна (RU).
Опубликовано 10.08.2014 Бюл. № 22 [Электронный ресурс]. - URL:
http://www.freepatent.ru/patents/168298(дата обращения: 03.05.2022).
13. Патент RU 2160304 Способ получения твердого топлива. Автор: Вайсман Яков Иосифович. Опубликовано 10.05.2020 Бюл. № 22 [Электронный ресурс]. - URL: http://www.freepatent.ru/patents/2160304(дата обращения: 03.05.2022).
14. Патент RU 2211192 Способ переработки обезвоженных осадков
сточных вод. Автор: Соколов Виктор Дмитриевич, Галдилов Владимир Сергеевич, Боярский Александр Александрович. Опубликовано 10.08.2014 Бюл. № 22 [Электронный ресурс]. - URL :
http://www.freepatent.ru/patents/2211192(дата обращения: 03.05.2022).
15. Романков П. Г., Фролов В. Ф. и др. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). - СПб: Химия, 1993. - 496 с.
16. СанПиН 2.1.7.573 - 96. Санитарные нормы и правила. 2.1.7. Почва, очистка, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы. Гигиенические требования к использованию сточных вод и их осадков для орошения и удобрения.
17. СП 1.2.1170 - 02 «Гигиенические требования к безопасности
агрохимикатов». Агрохимикаты на основе осадков сточных вод. Введ. 31.10.1996 № 2.1.7.573 - 96. М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997. - с 35.
18. СП 32.13330 - 2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. -Введ. 01.01.2013. - М.: Минрегион России, 2012. - 97 с.
19. Суад Джаффар Абдул Хали. Влияние осадка городских сточных вод на качество почвы и сельскохозяйственных культур / Суад Джаффар 101 Абдул Халик, Ахмед Аль - Бусаиди , уштак Ахмед, Малик Аль - Варды, Хешам Аграма, Б. С. Чоудри // Springer Berlin Heidelberg - 2017.
20. Сушильные установки / Г.К. Филоненко, П.Д. Лебедев. - М.: Госэнергоиздат, 1952. - 252 с.
21. Схема водоснабжения и водоотведения городского округа Тольятти на период с 2014 до 2028 года [Электронный ресурс]. - URL: https://tgl.ru/files/tinymce/tom-2_file_1422338459-2_file_1435815192.pdf (дата обращения: 12.04.2022).
22. Федеральный классификационный каталог отходов - перечень образующихся в Российской Федерации отходов/ утверждён Приказом МПР России от 02.12.2002 N 786.
23. Хисамеева Л.Р., Селюгин А.С., Абитов Р.Н., Бусарев А.В., Урмитова Н.С. О-23 Обработка осадков городских сточных вод. - Казань: Изд- во Казанск. гос. архитект.-строит. ун-та, 2016. - 105 с.
24. Сонйогсйеш envitech [Электронный ресурс]. URL: https://condorchem.com/en/industrial-wastewater-treatment(дата обращения 28.09.2021).
25. Jimenez S, Mico M., Arnaldos M. , Medina F. , Contreras S., State of the art of produced water treatment State of the art of produced water treatment//Chemosphere,2018 Volume 192,February 2018, pp 186-208.
26. Lawrence K. W., Jiaping P. C., Yung-Tse H., Nazih K. S. «Heavy Metals in the Environment».
27. Maulin S.,Rodriguez-Couto S., Kumar V. « New Trends in Removal of Heavy Metals from Industrial Wastewater»[Электронный ресурс] URL: https://www.elsevier.com/books/new-trends-in-removal-of-heavy-metals- fromindustrial-wastewater/shah/978-0-12-822965-1(дата обращения: 10.05.2022).
28. Okoh I., Triclosan in water, implications for human and environmental health / Okoh I. // Environ Health Perspect, 2016, 116:1203-1210.