Открытый доступ
Только для подписчиков
ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Приведен анализ различных способов очистки сточных вод от тяжелых металлов, который выявил наиболее перспективные технические решения с возможной их реализацией для модернизации существующих очистных сооружений предприятия. Проведены экспериментальные исследования нескольких вариантов технологических схем, на основе которых выбрана технологическая схема очистки сточных вод, включающая все позиции существующего на локальных очистных сооружениях оборудования, и дополненная узлом реагентной обработки, очисткой во флотокомбайне с использованием реагентов, применением фильтров и корректировкой рН.
Рассмотрен накопленный опыт строительства и эксплуатации габионов. Представлены результаты натурных обследований габионов, их достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать в практике природообустройства. Приводятся инновационные разработки откосных креплений из полуцилиндрических габионов и технологии их строительства. Предложены варианты гибких подпорных стенок из полуцилиндрических габионов с меньшим удельным давлением на грунт основания и усиленной несущей способностью на действие изгибающих моментов. Выполнены экспериментальные исследования моделей призматических и цилиндрических габионов для сравнительной оценки их работы.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
Представлены результаты исследований по термической переработке синтетических многотоннажных полимерных отходов (полипропилена, поликарбоната, текстолита, ПЭТ, органопластика и шинной резины) с получением углеродных сорбентов технологического и экологического назначения. Изучено влияние природы активирующего агента и условий проведения процесса c получением сорбентов с заданными свойствами. Анализ результатов исследований позволил установить, что основными факторами, влияющими на выход карбонизата и формирование пористой структуры углеродных сорбентов из синтетических полимерных отходов, являются степень ароматичности, расположение бензольных колец в структурном звене полимера, доля кислорода в составе прекурсора. Обоснованы критерии выбора синтетических полимерных отходов в качестве сырья для получения углеродных сорбентов. Результаты исследования могут быть использованы при разработке технологий получения углеродных сорбентов с заданными свойствами из отходов синтетических полимеров и выборе технологических параметров проведения процессов.
Представлены исследования процессов интенсификации обезвоживания осадков на иловых площадках канализационных очистных сооружений (КОС). Уточнены параметры, определяющие влагоотдачу уплотненного и избыточного активного ила. Исследован процесс каскадно-цикличного замораживания – оттаивания биологических осадков. Определена степень влияния криогенеза на удельное сопротивление фильтрации осадка и его влагоотдачу. Установлены зависимости удельного сопротивления осадков от содержания беззольного вещества и температуры замораживания.
Проведены исследования горелых пород шахтных отвалов некоторых шахт Ростовской области. Показана возможность получения заполнителей из горелых пород шахтных отвалов. Рассмотрена технологическая схема действующего комплекса по переработке пород шахтного отвала. Приведены показатели качества щебня различных фракций и отсевов дробления из горелых пород. Отмечены преимущества этих заполнителей. Такие заполнители пригодны в первую очередь для дорожного строительства. Утилизация пород шахтных отвалов позволит пополнить стройиндустрию новыми строительными материалами, освободить земли из-под отвалов, улучшить экологическую обстановку в районах расположения отходов.
Рассмотрены рациональные способы переработки фекальных отходов (ФО) из экологически чистых туалетных комплексов (ЭЧТК) железнодорожных вагонов, законсервированных биоцидным средством (БС) на основе четвертичных аммониевых соединений (ЧАС) и полигексаметиленгуанидина (ПГМГ). Показано бактериостатическое действие БС на разные группы (аэробные и анаэробные) микроорганизмов в законсервированных с помощью БС ФО. Предложен эффективный способ снижения токсического действия БС в ФО с помощью предварительной обработки кислотой перед микробиологической переработкой. Подобраны условия проведения процесса, позволяющие увеличить эффективность анаэробного сбраживания ФО, содержащих БС.
Представлена технологическая схема процессов извлечения липидов из биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana. Подобрано основное оборудование для производства продуктов из биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana, а также проведены экономические расчеты, позволившие сделать вывод о сумме затрат на производство липидов из сухой биомассы микроводорослей Chlorella sorokiniana. Полученные показатели позволяют считать предлагаемую биотехнологию экономически эффективной.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Представлен обзор мирового опыта разработки и внедрения систем контроля выбросов промышленных предприятий на основе математических моделей. Проанализированы основные проблемы применения таких систем, выявлены их преимущества и недостатки. Показано, что на российских предприятиях возможно внедрение предиктивных систем контроля выбросов на начальных этапах перехода на НДТ в рамках интеграции цифровых технологий в производственные процессы.
Рассмотрено предложение по борьбе с глобальным потеплением, которое заключается в размещении производства информации в околоземном космическом пространстве. Показано, что вместо космической солнечной электростанции, передающей энергию наземным потребителям, более выгодна организация орбитального территориально-производственного комплекса, в котором реализуется новый инфокоммуникационный энергопроизводственный цикл: полученная от Солнца энергия на месте используется для создания и хранения ценной информации, а вместо неотработанной технологии беспроводной передачи энергии на Землю используется отлаженная технология космической связи. На простейшей математической модели продемонстрировано, что рентабельность такого производства необходимо рассматривать с учетом антропогенного воздействия на климат наземных дата-центров. Обсуждается зависимость рентабельности информационного орбитального продукта по сравнению с наземным аналогом от стоимости квот на выбросы отработанного тепла и парниковых газов.
Представлен анализ условий экологической безопасности магистральных нефтепроводов (МНП) с использованием методов стохастической теории подобия. Установлено, что необходимо учитывать не только конструкторско-технологические параметры МНП, но и разнообразные химические массообменные процессы, например коррозионные (кислородной, сернистой и хлорной коррозии), влияющие на изменения элементов конструкции во времени и пространстве. По этим причинам в основу разработанной модели положены зависимости между параметрическими критериями подобия и их связями со стохастическими критериями подобия. Сравнительный анализ был проведен по результатам исследования более 70 нештатных ситуаций при транспортировке нефти по магистральным трубопроводам 18 компаний. По параметрам аварий получены критериальные соотношения между факторами, влияющими на экологическую безопасность МНП. Установлено, что усредненные удельные интенсивности аварий на трассах участков нефтепровода, оснащенных регулируемыми и нерегулируемыми природоохранными сооружениям и оборудованием, а также без них соотносятся как 1:4.9:83,5. Показано, что соотношение затрат на компенсацию экологического ущерба в случае аварий на трассах однотипных участков нефтепровода, оснащенных регулируемыми и нерегулируемыми природоохранными сооружениям и оборудованием, а также без них ориентировочно соотносятся как 1:1.9:7,5.
Представлена оценка воздействия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ) и магнитного поля (МП) на биодеградацию ряда промышленных материалов: древесно-волокнистая плита (ДВП) и полиэстер, вызванную мицелиальными грибами. Установлено, что магнитное поле способно вызывать интенсивную деструкцию ДВП и полиэстера грибами Alternaria alternata, Aspergillus niger, тогда как деструктивный процесс ДВП в случае с Penicillium cyclopium оставался на уровне контроля, а в случае с полиэстером замедлялся. Действие НИЛИ напротив увеличивало деструктивную активность Penicillium cyclopium в вариантах с ДВП и для полиэстера у грибов Alternaria alternata, Aspergillus niger. Различия в изменении грибостойкости материалов под действием НИЛИ и МП могут быть связаны, как с физиолого-биохимическими особенностями грибов, так и с процессом старения полимеров под воздействием изучаемых физических факторов.
Исследовано влияние сточных вод Московского аэропорта Домодедово на близлежащие поверхностные водные объекты – безымянные ручьи, притоки рек Гнилуши, Муранихи. Проведена оценка качества вод по 16 показателям, рассчитан удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ). Определен класс качества исследуемых водоемов.
