ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ
Рассмотрены примеры инженерных решений очистки сточных вод с использованием флотокомбайнов. Приведены технологические схемы очистки сточных вод различных производств. Особое внимание уделено флотокомбайнам серии КБС, в частности необходимости согласования гидродинамических режимов в различных рабочих зонах флотокомбайна. Установлено, что использование флотокомбайнов позволяет заметно повысить эффективность очистки сточных вод при уменьшенных материало- и энергозатратах.
Представлены результаты проекта по НИОКР создания и эксплуатации карьерных самосвалов с использованием гибридных силовых установок и аккумуляторных батарей для снижения выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ
Представлены результаты экспериментального исследования закономерностей распределения хлора между твердыми и газообразными продуктами при термическом разложении смеси хлорсодержащих медицинских отходов в процессе их пиролиза и сжигания. Показано, что при термическом воздействии на хлорсодержащие компоненты смеси хлор частично переходит в газообразные продукты в виде HCl, а частично удерживается коксозольным остатком. При пиролизе основная масса хлора остается в твердой фазе. Сделан вывод о том, что удерживание значительной доли хлора твёрдыми продуктами термического разложения существенно снижает возможность синтеза диоксинов на стадии охлаждения дымовых газов из-за малого содержания в них свободного хлора.
Представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на разработку технологии получения белитового шлама из высокоглиноземной золы угольных электростанций. Изучено влияние различных технологических параметров на процесс получения целевого продукта. На примере золы ТЭС Уральского региона показана возможность получения двух сортов белитового шлама.
Рассмотрены пути решения двух основных задач: оценка агрегативной устойчивости коллоидных систем с учетом баланса энергетических потенциалов притяжения и отталкивания частиц на примере суспензии оборотной воды, полученной в процессе обогащения кимберлитовых руд, и определение рациональных условий ее осветления методом электролитной коагуляции.
Приведены результаты экспериментальной оценки влияния изменений компонентного состава очищаемых сточных вод на качество биологической очистки стоков при добавлении в исходный поток сернисто-щелочных сточных вод нефтехимического предприятия. Установлено, что фенолы, содержащиеся в сернисто-щелочных стоках, не сказываются на результатах очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях. Подтверждено, что активный ил сохраняет способность к извлечению органических соединений независимо от доли сернисто-щелочных стоков в составе перерабатываемой воды.
Рассмотрен состав образцов на основе красно-ярской глины со шламом и кеком деарсенизации отвала Хову-Аксы. Установлено, что уже на стадии сушки при комнатной температуре происходят изменения в структуре и составе образцов. Отмечено снижение содержания мышьяка в материалах образцов, что в дальнейшем создает предпосылки для их использования в производстве керамических изделий. Выявлены значительные изменения фазового состава образцов: в них отсутствуют кальцит, доломит, ряд силикатных и алюмосиликатных структур, вместо них образуется новая фаза – альбит. Отмечено значительное количество альбита (до 52 %) в образцах, обожженных при 850 °С.
Разработана новая методика обработки экспериментальных данных и распознавания параметров структуры потока по газовой фазе в условиях фильтрационных течений через слои гранул адсорбентов в экологическом массообменном оборудовании. Представлены экспериментальные данные профилей скорости газовой фазы и методика проведения экспериментальных исследований. Приведены основные расчетные зависимости для определения параметров структуры потока по газовой фазе безиндикаторным методом, основанные на обработке экспериментальных зависимостей неравномерностей полей потоков фильтрационных течений через слои адсорбентов. Рассмотрен пример построения С- и F-кривых отклика, позволяющих распознать модели структур потоков по плошной газовой фазе и повышать точность математического моделирования массообменных экологических систем.
Представлены результаты многолетних исследований влияния состава и свойств пород, складируемых в отвалы как отходы угледобычи, на скорость почвообразовательных процессов при регенерации техногенных ландшафтов. Разработан и применен подход к оценке литогенного потенциала почвообразования – интегрального показателя способности пород отвалов обеспечивать формирование почвенного профиля, отвечающего определенным климатическим условиям. Показано, что основными свойствами, формирующими потенциал, являются плотность, каменистость и гранулометрический состав пород. Отмечено снижение каменистости в верхней части профиля, проявление признаков элювиального процесса и образования тонкодисперсной фракции. Выявлена зависимость процессов дифференциации профиля от свойств породы и гидротермических условий. Установлено, что оптимальные условия для освоения пород почвенными процессами складываются на отвалах каменноугольных и буроугольных месторождений в субгумидном климате. Усиление аридности климата и степени метаморфизма пород лимитирует развитие почвообразовательных процессов.
АНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫ
Проведена оценка химического состава промышленно значимой для России культуры – мискантуса гигантского урожаев 2019–2021 гг. Установлено, что независимо от местопроизрастания начиная со второго года вегетации содержание целлюлозы в мискантусе более 50 %, что позволяет считать его целлюлозосодержащим сырьем. Показано позитивное влияние мискантуса на экологию. Выращивание мискантуса регулирует углекислотный обмен, а его переработка в целлюлозу, биотопливо и высокотехнологические продукты позволит сократить использование древесины.
Показано, что в условиях хронического нефтепромыслового влияния существенную роль играет биоремедиационный потенциал автохтонных микробиоценозов, сформировавшихся в результате сукцессионных процессов, инициированных поступлением в окружающую среду углеводородов нефти. В исследовании отмечено, что в донных отложениях реки Каменка (Кунгурский район Пермского края, Россия), расположенной на территории Кокуйского нефтегазового месторождения, сформировались бактериоценозы, осуществляющие разложение нефтяных углеводородов. В составе сообществ представлены основные эколого-трофические группы бактерий: гетеротрофы – (1,4–2,4)×107 КОЕ/г донных отложений, нефтедеструкторы – 5,0×104–2,7×107 КОЕ/г донных отложений, галофилы – 1,0×106–1,3×107 КОЕ/г донных отложений. Установлено, что бактериоценозы осуществляют разложение алканов и частичную трансформацию цикланов и аренов, являющихся основными компонентами нефтяного загрязнения в исследуемом районе. Таким образом, подтверждена возможность восстановления территории хронического нефтяного загрязнения в результате реализации биоремедиационного потенциала бактериального природного сообщества.
Проведено изучение параметров природного геохимического фона экосистем района месторождения "Лунное" и выполнена оценка геоэкологических условий больших и малых водотоков междуречья Юхухта — Юкунгра по состоянию суммарного показателя загрязнения донных отложений. Установлено 27 элементов валового содержания методом эмиссионного спектрального анализа. Выявлены элементы, определяющие геохимическую специфику территории: Bi, Li, Sn, Y, Be, Sc, K, Th, Cs и Ra. Рекомендовано при мониторинге особое внимание уделять состоянию бассейна р. Юхухта с акцентом на динамику изменения химического состава донных отложений руч. Лунный и Мраморный. Предложены элементы K, Th, Cs, Ra,Be, Zn, Pb, As, Cr и Ni в качестве параметров контроля геоэкологического состояния донных отложений.
ISSN 2413-6042 (Online)