📄Работа №85801
Тема: Сорбенты из углеродсодержащих отходов для очистки сточных вод от тяжелых металлов
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
техносферная безопасность
Объем:
130 листов
Год:
2017
Просмотров:
383
4255
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 12
1.1 Источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и их
действие в экосистеме водоема 12
1.2 Производственные сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов . 21
1.2.1 Сточные воды гальванических производств 22
1.3 Очистка сточных вод от тяжелых металлов 23
1.4 Сорбционные методы очистки сточных вод 25
1.5 Классификация сорбентов 28
1.5.1 Сорбенты из продуктов пиролиза углеродсодержащих отходов 29
1.6 Использование различных отходов производств в качестве сорбентов для
очистки сточных вод 31
1.6.1 Сорбенты на основе полимерных отходов 32
1.6.2 Сорбенты на основе отходов деревообрабатывающего и аграрного
производства 33
1.6.3 Сорбенты на основе отходов металлургических производств 35
1.7 Сорбенты для очистки сточных вод от тяжелых металлов 40
1.8 Способы получения сорбентов для очистки сточных вод от тяжелых
металлов 43
1.9 Пиролиз углеродсодержащих отходов для получения сорбентов 46
1.10 Сорбционные материалы, полученные методом пиролиза
углеродсодержащих отходов 50
2. МЕТОДЫ И АППАРАТУРА 52
2.1 Лазерный анализатор размера частиц марки «Microsizer 201С» 52
2.2 Анализатор влажности ML-50 55
2.3 Определение токсичности веществ по смертности тест - объекта 56
2.3.1 Принцип методики 56
2.3.2 Условия проведения биотестирования 57
2.4 Кондуктометрический анализ 58
2.4.1 Основы метода 58
2.4.2 Кондуктометр АНИОН-7020 60
2.5 Потенциометрический анализ 61
2.5.1 Иономер И-160М 62
2.6 Спектрофотометр UNICO 2800 63
2.7 Хроматограф жидкостный «Стайер» 65
2.8 Атомно-эмиссионный спектральный анализ 67
2.8.1 Сущность метода 67
2.8.2 Атомно-эмиссионный спектрометр Agilent 720-ОБ8 69
2.9 Электронный микроскоп марки «Jeol JSM-6390 LA» 70
2.10 Анализатор удельной поверхности Quantachrome 4200е 72
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 75
3.1 Размер частиц 76
3.2 Определение влажности 77
3.3 Измерение массовой доли золы 77
3.4 Определение показателей водной вытяжки 79
3.4.1 Приготовление водной вытяжки 79
3.4.2 Определение рН, УЭП, минерализации 79
3.4.3 Определение БПК 80
3.4.4 Определение содержания анионов и катионов 82
3.4.5 Определение содержания ИТМ 83
3.5 Определение насыпной плотности 84
3.6 Адсорбционная активность по метиленовому голубому 85
3.7 Определение токсичности продуктов пиролиза биотестированием 86
3.8 Исследование структуры карбонизата 89
3.9 Определение сорбционных свойств по отношению к ионам тяжелых металлов (ИТМ) 95
3.10 Проведение активации 96
3.11 Показатели водной вытяжки после активации 100
3.12 Определение массовой доли золы 101
3.13 Определение адсорбционной активности по метиленовому голубому .. 101
3.14 Определение сорбционных свойств по отношению к ионам тяжелых
металлов 102
3.15 Определение сорбционной емкости 106
4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 110
4.1 Основные правила безопасной работы в лаборатории 111
4.2. Основные правила безопасной работы с химическими веществами 112
4.2.1 Особенности работы со взрывчатыми веществами 112
4.2.2 Работа с кислотами и щелочами 113
4.2.3 Работа с ртутью 114
4.2.4 Работа с твердыми веществами 116
4.3 Основные правила противопожарной безопасности 117
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 130
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 12
1.1 Источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами и их
действие в экосистеме водоема 12
1.2 Производственные сточные воды, содержащие ионы тяжелых металлов . 21
1.2.1 Сточные воды гальванических производств 22
1.3 Очистка сточных вод от тяжелых металлов 23
1.4 Сорбционные методы очистки сточных вод 25
1.5 Классификация сорбентов 28
1.5.1 Сорбенты из продуктов пиролиза углеродсодержащих отходов 29
1.6 Использование различных отходов производств в качестве сорбентов для
очистки сточных вод 31
1.6.1 Сорбенты на основе полимерных отходов 32
1.6.2 Сорбенты на основе отходов деревообрабатывающего и аграрного
производства 33
1.6.3 Сорбенты на основе отходов металлургических производств 35
1.7 Сорбенты для очистки сточных вод от тяжелых металлов 40
1.8 Способы получения сорбентов для очистки сточных вод от тяжелых
металлов 43
1.9 Пиролиз углеродсодержащих отходов для получения сорбентов 46
1.10 Сорбционные материалы, полученные методом пиролиза
углеродсодержащих отходов 50
2. МЕТОДЫ И АППАРАТУРА 52
2.1 Лазерный анализатор размера частиц марки «Microsizer 201С» 52
2.2 Анализатор влажности ML-50 55
2.3 Определение токсичности веществ по смертности тест - объекта 56
2.3.1 Принцип методики 56
2.3.2 Условия проведения биотестирования 57
2.4 Кондуктометрический анализ 58
2.4.1 Основы метода 58
2.4.2 Кондуктометр АНИОН-7020 60
2.5 Потенциометрический анализ 61
2.5.1 Иономер И-160М 62
2.6 Спектрофотометр UNICO 2800 63
2.7 Хроматограф жидкостный «Стайер» 65
2.8 Атомно-эмиссионный спектральный анализ 67
2.8.1 Сущность метода 67
2.8.2 Атомно-эмиссионный спектрометр Agilent 720-ОБ8 69
2.9 Электронный микроскоп марки «Jeol JSM-6390 LA» 70
2.10 Анализатор удельной поверхности Quantachrome 4200е 72
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 75
3.1 Размер частиц 76
3.2 Определение влажности 77
3.3 Измерение массовой доли золы 77
3.4 Определение показателей водной вытяжки 79
3.4.1 Приготовление водной вытяжки 79
3.4.2 Определение рН, УЭП, минерализации 79
3.4.3 Определение БПК 80
3.4.4 Определение содержания анионов и катионов 82
3.4.5 Определение содержания ИТМ 83
3.5 Определение насыпной плотности 84
3.6 Адсорбционная активность по метиленовому голубому 85
3.7 Определение токсичности продуктов пиролиза биотестированием 86
3.8 Исследование структуры карбонизата 89
3.9 Определение сорбционных свойств по отношению к ионам тяжелых металлов (ИТМ) 95
3.10 Проведение активации 96
3.11 Показатели водной вытяжки после активации 100
3.12 Определение массовой доли золы 101
3.13 Определение адсорбционной активности по метиленовому голубому .. 101
3.14 Определение сорбционных свойств по отношению к ионам тяжелых
металлов 102
3.15 Определение сорбционной емкости 106
4. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 110
4.1 Основные правила безопасной работы в лаборатории 111
4.2. Основные правила безопасной работы с химическими веществами 112
4.2.1 Особенности работы со взрывчатыми веществами 112
4.2.2 Работа с кислотами и щелочами 113
4.2.3 Работа с ртутью 114
4.2.4 Работа с твердыми веществами 116
4.3 Основные правила противопожарной безопасности 117
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ 121
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 130
📖 Введение
На заседании Госсовета об экологическом развитии России в интересах будущих поколений 27.12.2016 г. президент Российской Федерации Путин В.В. объявил [1], что для повышения эффективности национальной экономики и улучшения качества жизни людей необходим переход «России к модели экологически устойчивого развития». 2017 год объявлен Годом экологии и экологическое направление как приоритетное заложено в недавно утверждённую Стратегию научно-технологического развития России.
Россия, обладая гигантским природным ресурсным потенциалом, выступает экологическим донором мира, обеспечивая миру почти 10 процентов биосферной устойчивости. Однако наступило время, когда человечество накопило огромное количество экологических долгов и продолжает испытывать природу на прочность. Это имеет отношение и к нашей стране, где по ряду направлений нагрузка на природу достигла критических значений. Так, экономический ущерб достиг почти 6 процентов ВВП, а с учётом последствий для здоровья людей - 15 процентов.
Среди острых экологических проблем - проблема обезвреживания отходов производства и потребления. Таких отходов накопилось к настоящему времени 35 миллиардов тонн [2]. Свалки под мусор занимают сейчас почти 48 тысяч гектар, хотя законодательством введены жесткие нормы утилизации и обезвреживания коммунальных отходов.
Особую опасность представляют иловые осадки канализационных сточных вод, которые образуется в РФ ежегодно в количестве более 150 млн. тонн в пересчете на сухое вещество. Осадки содержат помимо минеральной и органической составляющих и вредные компоненты - сероводород, амины, альдегиды и т.п., а также патогенную микрофлору, паразитные агенты, болезнетворные вирусы, кишечные палочки и палочки Коха.
Нередко спецификой городских канализационных систем является результат смешивания коммунальных и промышленных сточных вод. Тогда в осадках могут присутствовать соединения тяжелых металлов, органические соединения типа бенз(а)пирена, пестицидов, фенолов и т.д. А это означает, что использовать такие иловые осадки для изготовления удобрений небезопасно. Тогда альтернативой является пиролизная переработка иловых осадков, как углеродосодержащих отходов (УСО), с получением газообразного, жидкого пиролизных топлив и твердого остатка (полукокса, или карбонизата), содержащего определенное количество углерода и являющегося потому потенциальным сорбентом для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Пиролиз УСО экономически более целесообразен, поскольку в отличие от обычного сжигания УСО с одной стороны снижает негативное воздействие на атмосферный воздух, а с другой позволяет получить ряд продуктов, которые могут быть реализованы с целью частичной или полной компенсации затрат на переработку. Пиролиз возможен для большинства углеродосодержащих отходов, например, таких как древесные отходы (древесные опилки), отработанные автомобильные покрышки, куриный помет, коровий навоз, твердые коммунальные отходы, отходы полимеров и ВМС и т.п.
В области переработки отходов многочисленные исследования и испытания проводятся как в нашей стране, так и за рубежом [3-6].
Нами предполагается, что сорбционные материалы из продуктов пиролизной переработки УСО (карбонизата) должны быть эффективными и относительно дешевыми по следующим соображениям:
- полукокс, как потенциальный сорбент из отходов, содержит углерод, традиционно являющийся эффективным сорбентом по отношению к широкому ряду сорбатов;
- твердые сорбенты из отходов образуются совместно с другими продуктами - газообразным и жидким пиролизным топливом, за счет которых возможна энергетически автономная работа комплекса по переработке;
- производство и использование твердых сорбентов из УСО делает возможным уменьшение запасов отходов, иными словами решает не одну, а ряд общегосударственных задач;
- производством и использованием твердых сорбентов из УСО обеспечивается увеличение объемов перерабатываемых отходов;
- вторичное сырье (УСО) для таких твердых сорбентов доступно; его запасы и ежегодное воспроизводство обеспечит сырьем производство сорбентов на многие годы вперед;
- производство и использование твердых сорбентов из УСО приводит к уменьшению эмиссии вредных веществ в окружающую среду, в сравнении с получением сорбентов из первичных ресурсов;
- производство и использование твердых сорбентов из иловых осадков иловых полей водоканалов улучшает санитарно-гигиеническую и эпидемиологическую обстановку на сопредельных территориях.
Поскольку традиционные угольные сорбенты способны извлекать из водной среды тяжелые металлы, логично предположить возможность применения твердых сорбентов из УСО (полукокса) для сорбции из сточных вод тяжелых металлов.
Настоящая работа актуализируется также благодаря следующим положениям:
- Центр «ИнноКам», куда входит город Набережные Челны, является территорией устойчивого и интенсивного промышленного развития, которая находится в Камской агломерации республики Татарстан;
- Набережные Челны имеют статус территории опережающего социально-экономического развития (ТОСЭР или ТОР);
- На территории «ИнноКам» нефтегазопереработка и нефтехимия, автомобилестроение и машиностроение, тепло- и электроэнергетика, агропромышленный комплекс являются источниками сброса значительных объемов загрязняющих веществ в составе сточных вод, в том числе и тяжелых металлов;
- Республика Татарстан является пилотным регионом в РФ наряду с
Московской областью по совершенствованию системы утилизации отходов;
- На иловых полях ООО «Челныводоканал» ведутся испытательные работы по пуску в эксплуатацию комплекса по пиролизной переработке углеродосодержащих отходов.
Целью работы является разработка новых сорбционных материалов для очистки сточных вод на основе продуктов низкотемпературного пиролиза углеродосодержащих отходов - иловых осадков, древесных опилок и изношенных автомобильных покрышек.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- получение твердых продуктов пиролиза УСО - иловых осадков, древесных отходов ( опилки ),изношенных автомобильных покрышек, в производственных условиях;
- определение гранулометрического состава карбонизатов;
- исследование влажности и массовой доли золы;
- исследование показателей водной вытяжки карбонизатов - рН, удельная электропроводность, минерализация, БПК ;
- определение показателей по ГОСТу - насыпная плотность,
адсорбционная активность по метиленовому голубому;
- изучение токсичности продуктов пиролиза биотестированием;
- проведение активации карбонизатов;
- сорбция тяжелых металлов по отдельности из модельных растворов;
- совместная сорбция тяжелых металлов из модельных растворов;
- оценка эффективности сорбционных свойств карбонизатов и полученных из них сорбентов методом активирования.
Объект исследования - твердые продукты пиролиза (карбонизаты) углеродосодержащих отходов (УСО) - иловых осадков, древесных отходов (опилки), изношенных автомобильных покрышек.
Предмет исследования - показатели, характеризующие сорбционные свойства карбонизатов по отношению к тяжелым металлам, содержащимся в поверхностных и сточных водах, - влажность, дисперсионный состав, эффективность сорбции тяжелых металлов, показатели водной вытяжки - рН, удельная электропроводность, минерализация, токсичность, БПК.
В качестве объектов исследования в настоящей работе взяты образцы продуктов пиролизной переработки УСО, полученных на производственной линии по пиролизу отходов на иловых полях ООО «Челныводоканал», то есть испытанию подвергаются не лабораторные, а реальные производственные продукты (продукты, полученные в производственных условиях). А потому нет необходимости в проведении поэтапных лабораторных, полупромышленных и промышленных испытаний карбонизатов по схеме: лабораторные исследования полупромышленные испытания промышленные испытания.
В работе применены современные методы пробоподготовки и количественного химического анализа: потенциометрия, ион-селективная ионометрия, кондуктометрия, ИК-спектроскопия, атомная сорбционная и эмиссионная спектроскопии.
Применение предлагаемых сорбционных материалов из продуктов пиролизной переработки УСО будет способствовать:
- снижению накопленного экологического ущерба;
- сокращению площадей под временное и длительное хранение УСО;
- уменьшению объемом выбросов и сбросов вредных веществ при производстве сорбентов из отходов в сравнению с технологиями, которые основаны на изъятию из окружающей среды природного минерального или органического сырья;
- оздоровлению экологической обстановки и сохранению здоровья людей за счет уменьшения запасов УСО и снижения эмиссии вредных веществ;
- совершенствованию технологии пиролизной переработки УСО и технологии получения новых материалов из отходов производства и потребления;
- расширению перечня сорбционных материалов за счет производства новых эффективных и дешевых сорбентов из отходов;
- увеличению объемов очищенной сточной воды от тяжелых металлов в регионе, где может быть организовано производство и применение таких сорбционных материалов;
- получению нетрадиционных газообразного и жидкого пиролизных топлив в регионе накопления или производства углеродсодержащих отходов;
- росту потребления сопутствующей продукции пиролиза УСО - электро- и теплоэнергии, что позволит сделать технологию изготовления сорбентов энергетически самодостаточной;
- снижению логистических издержек по обращению с углеродосодержащими отходами производства и потребления.
Россия, обладая гигантским природным ресурсным потенциалом, выступает экологическим донором мира, обеспечивая миру почти 10 процентов биосферной устойчивости. Однако наступило время, когда человечество накопило огромное количество экологических долгов и продолжает испытывать природу на прочность. Это имеет отношение и к нашей стране, где по ряду направлений нагрузка на природу достигла критических значений. Так, экономический ущерб достиг почти 6 процентов ВВП, а с учётом последствий для здоровья людей - 15 процентов.
Среди острых экологических проблем - проблема обезвреживания отходов производства и потребления. Таких отходов накопилось к настоящему времени 35 миллиардов тонн [2]. Свалки под мусор занимают сейчас почти 48 тысяч гектар, хотя законодательством введены жесткие нормы утилизации и обезвреживания коммунальных отходов.
Особую опасность представляют иловые осадки канализационных сточных вод, которые образуется в РФ ежегодно в количестве более 150 млн. тонн в пересчете на сухое вещество. Осадки содержат помимо минеральной и органической составляющих и вредные компоненты - сероводород, амины, альдегиды и т.п., а также патогенную микрофлору, паразитные агенты, болезнетворные вирусы, кишечные палочки и палочки Коха.
Нередко спецификой городских канализационных систем является результат смешивания коммунальных и промышленных сточных вод. Тогда в осадках могут присутствовать соединения тяжелых металлов, органические соединения типа бенз(а)пирена, пестицидов, фенолов и т.д. А это означает, что использовать такие иловые осадки для изготовления удобрений небезопасно. Тогда альтернативой является пиролизная переработка иловых осадков, как углеродосодержащих отходов (УСО), с получением газообразного, жидкого пиролизных топлив и твердого остатка (полукокса, или карбонизата), содержащего определенное количество углерода и являющегося потому потенциальным сорбентом для очистки сточных вод от тяжелых металлов. Пиролиз УСО экономически более целесообразен, поскольку в отличие от обычного сжигания УСО с одной стороны снижает негативное воздействие на атмосферный воздух, а с другой позволяет получить ряд продуктов, которые могут быть реализованы с целью частичной или полной компенсации затрат на переработку. Пиролиз возможен для большинства углеродосодержащих отходов, например, таких как древесные отходы (древесные опилки), отработанные автомобильные покрышки, куриный помет, коровий навоз, твердые коммунальные отходы, отходы полимеров и ВМС и т.п.
В области переработки отходов многочисленные исследования и испытания проводятся как в нашей стране, так и за рубежом [3-6].
Нами предполагается, что сорбционные материалы из продуктов пиролизной переработки УСО (карбонизата) должны быть эффективными и относительно дешевыми по следующим соображениям:
- полукокс, как потенциальный сорбент из отходов, содержит углерод, традиционно являющийся эффективным сорбентом по отношению к широкому ряду сорбатов;
- твердые сорбенты из отходов образуются совместно с другими продуктами - газообразным и жидким пиролизным топливом, за счет которых возможна энергетически автономная работа комплекса по переработке;
- производство и использование твердых сорбентов из УСО делает возможным уменьшение запасов отходов, иными словами решает не одну, а ряд общегосударственных задач;
- производством и использованием твердых сорбентов из УСО обеспечивается увеличение объемов перерабатываемых отходов;
- вторичное сырье (УСО) для таких твердых сорбентов доступно; его запасы и ежегодное воспроизводство обеспечит сырьем производство сорбентов на многие годы вперед;
- производство и использование твердых сорбентов из УСО приводит к уменьшению эмиссии вредных веществ в окружающую среду, в сравнении с получением сорбентов из первичных ресурсов;
- производство и использование твердых сорбентов из иловых осадков иловых полей водоканалов улучшает санитарно-гигиеническую и эпидемиологическую обстановку на сопредельных территориях.
Поскольку традиционные угольные сорбенты способны извлекать из водной среды тяжелые металлы, логично предположить возможность применения твердых сорбентов из УСО (полукокса) для сорбции из сточных вод тяжелых металлов.
Настоящая работа актуализируется также благодаря следующим положениям:
- Центр «ИнноКам», куда входит город Набережные Челны, является территорией устойчивого и интенсивного промышленного развития, которая находится в Камской агломерации республики Татарстан;
- Набережные Челны имеют статус территории опережающего социально-экономического развития (ТОСЭР или ТОР);
- На территории «ИнноКам» нефтегазопереработка и нефтехимия, автомобилестроение и машиностроение, тепло- и электроэнергетика, агропромышленный комплекс являются источниками сброса значительных объемов загрязняющих веществ в составе сточных вод, в том числе и тяжелых металлов;
- Республика Татарстан является пилотным регионом в РФ наряду с
Московской областью по совершенствованию системы утилизации отходов;
- На иловых полях ООО «Челныводоканал» ведутся испытательные работы по пуску в эксплуатацию комплекса по пиролизной переработке углеродосодержащих отходов.
Целью работы является разработка новых сорбционных материалов для очистки сточных вод на основе продуктов низкотемпературного пиролиза углеродосодержащих отходов - иловых осадков, древесных опилок и изношенных автомобильных покрышек.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- получение твердых продуктов пиролиза УСО - иловых осадков, древесных отходов ( опилки ),изношенных автомобильных покрышек, в производственных условиях;
- определение гранулометрического состава карбонизатов;
- исследование влажности и массовой доли золы;
- исследование показателей водной вытяжки карбонизатов - рН, удельная электропроводность, минерализация, БПК ;
- определение показателей по ГОСТу - насыпная плотность,
адсорбционная активность по метиленовому голубому;
- изучение токсичности продуктов пиролиза биотестированием;
- проведение активации карбонизатов;
- сорбция тяжелых металлов по отдельности из модельных растворов;
- совместная сорбция тяжелых металлов из модельных растворов;
- оценка эффективности сорбционных свойств карбонизатов и полученных из них сорбентов методом активирования.
Объект исследования - твердые продукты пиролиза (карбонизаты) углеродосодержащих отходов (УСО) - иловых осадков, древесных отходов (опилки), изношенных автомобильных покрышек.
Предмет исследования - показатели, характеризующие сорбционные свойства карбонизатов по отношению к тяжелым металлам, содержащимся в поверхностных и сточных водах, - влажность, дисперсионный состав, эффективность сорбции тяжелых металлов, показатели водной вытяжки - рН, удельная электропроводность, минерализация, токсичность, БПК.
В качестве объектов исследования в настоящей работе взяты образцы продуктов пиролизной переработки УСО, полученных на производственной линии по пиролизу отходов на иловых полях ООО «Челныводоканал», то есть испытанию подвергаются не лабораторные, а реальные производственные продукты (продукты, полученные в производственных условиях). А потому нет необходимости в проведении поэтапных лабораторных, полупромышленных и промышленных испытаний карбонизатов по схеме: лабораторные исследования полупромышленные испытания промышленные испытания.
В работе применены современные методы пробоподготовки и количественного химического анализа: потенциометрия, ион-селективная ионометрия, кондуктометрия, ИК-спектроскопия, атомная сорбционная и эмиссионная спектроскопии.
Применение предлагаемых сорбционных материалов из продуктов пиролизной переработки УСО будет способствовать:
- снижению накопленного экологического ущерба;
- сокращению площадей под временное и длительное хранение УСО;
- уменьшению объемом выбросов и сбросов вредных веществ при производстве сорбентов из отходов в сравнению с технологиями, которые основаны на изъятию из окружающей среды природного минерального или органического сырья;
- оздоровлению экологической обстановки и сохранению здоровья людей за счет уменьшения запасов УСО и снижения эмиссии вредных веществ;
- совершенствованию технологии пиролизной переработки УСО и технологии получения новых материалов из отходов производства и потребления;
- расширению перечня сорбционных материалов за счет производства новых эффективных и дешевых сорбентов из отходов;
- увеличению объемов очищенной сточной воды от тяжелых металлов в регионе, где может быть организовано производство и применение таких сорбционных материалов;
- получению нетрадиционных газообразного и жидкого пиролизных топлив в регионе накопления или производства углеродсодержащих отходов;
- росту потребления сопутствующей продукции пиролиза УСО - электро- и теплоэнергии, что позволит сделать технологию изготовления сорбентов энергетически самодостаточной;
- снижению логистических издержек по обращению с углеродосодержащими отходами производства и потребления.
✅ Заключение
Таким образом, в результате исследования данной темы ВКР можно сделать следующие выводы.
Посредством низкотемпературного пиролиза в производственных условиях получены образцы карбонизатов иловых осадков канализационных стоков, древесных отходов и отходов резины.
Методом биотестирования показано, что полученные карбонизаты относятся к IV (четвертому) классу опасности.
Способом сорбции-десорбции азота при t = -196 оС определены удельная поверхность (метод БЭТ), объем пор (метод BJH), радиус пор (DH- метод). Полученные данные свидетельствуют о наличии сорбционных свойств у карбонизатов, что подтверждено также сорбционным поглощением метиленового голубого.
Методом сканирующей электронной и рентгеновской микроскопии изучены элементный состав и структура поверхности карбонизатов.
Изучены способы активирования карбонизатов в сорбенты в лабораторных условиях. Показано, что наиболее эффективным является активирование раствором щелочи.
Установлено, что активированный карбонизат иловых осадков по уровню эффективности не уступает товарному сорбенту тяжелых металлов марки БАУ.
Широкое применение предлагаемых сорбционных материалов из продуктов пиролизной переработки УСО будет способствовать:
- совершенствованию технологии пиролизной переработки УСО и технологии получения новых материалов из отходов производства и потребления;
- расширению перечня сорбционных материалов за счет производства новых эффективных и дешевых сорбентов из отходов;
- снижению накопленного экологического ущерба;
- оздоровлению экологической обстановки и сохранению здоровья людей за счет уменьшения запасов УСО и снижения эмиссии вредных веществ.
Посредством низкотемпературного пиролиза в производственных условиях получены образцы карбонизатов иловых осадков канализационных стоков, древесных отходов и отходов резины.
Методом биотестирования показано, что полученные карбонизаты относятся к IV (четвертому) классу опасности.
Способом сорбции-десорбции азота при t = -196 оС определены удельная поверхность (метод БЭТ), объем пор (метод BJH), радиус пор (DH- метод). Полученные данные свидетельствуют о наличии сорбционных свойств у карбонизатов, что подтверждено также сорбционным поглощением метиленового голубого.
Методом сканирующей электронной и рентгеновской микроскопии изучены элементный состав и структура поверхности карбонизатов.
Изучены способы активирования карбонизатов в сорбенты в лабораторных условиях. Показано, что наиболее эффективным является активирование раствором щелочи.
Установлено, что активированный карбонизат иловых осадков по уровню эффективности не уступает товарному сорбенту тяжелых металлов марки БАУ.
Широкое применение предлагаемых сорбционных материалов из продуктов пиролизной переработки УСО будет способствовать:
- совершенствованию технологии пиролизной переработки УСО и технологии получения новых материалов из отходов производства и потребления;
- расширению перечня сорбционных материалов за счет производства новых эффективных и дешевых сорбентов из отходов;
- снижению накопленного экологического ущерба;
- оздоровлению экологической обстановки и сохранению здоровья людей за счет уменьшения запасов УСО и снижения эмиссии вредных веществ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.