Рассмотрены вопросы подготовки воды с целью поддержания экологической устойчивости агроландшафта на оросительных системах. Поднимается вопрос о необходимости регулирования ионного состава и общей минерализации поливной воды с целью направленного улучшения физических и химических свойств почв на орошаемых землях, снижения риска их засоления, осолонцевания и поддержания экологической устойчивости агроландшафта. Приведены способы направленного изменения качества оросительной воды в технологиях его регулирования. Определены преимущества метода обратного осмоса по сравнению с другими методами разделения ионного состава воды, а также сущность мембранного способа, при реализации которого изменение компонентного состава воды осуществляется на молекулярном уровне. Представлена схема установки для регулирования качества воды, с помощью которой можно готовить воду разного ионного состава и нужного качества для нескольких потребителей: капельного или внутрипочвенного орошения, питьевого водоснабжения и технических нужд. Обосновывается целесообразность этого способа подготовки воды, обеспечивающего снижение затрат на подготовку воды, поступающей на увлажнение почвы, получение воды определенного качества для многоцелевого использования и способствующего снижению антропогенного воздействия на окружающую среду.

С целью интенсификации процесса сушки дисперсных древесных и растительных материалов до заданных параметров влажности разработана конструкция эффективного технологического аппарата, сочетающего в себе элементы аэрофонтанной сушилки и трубы ‒ сушилки.Двух стадийный процесс сушки, протекающий в данном аппарате, позволяет удалять основное количество влаги из обрабатываемого материала в жестком температурном режиме (600 - 700 °С) в трубе-сушилке и значительно увеличить время его пребывания в аэрофонтанном оголовке, обеспечивая конечную влажность материала в пределах 8 ‒ 12 %.

Рассмотрена проблема автоматизации на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК) технологических процессов газового азотирования совмещенных с процессом каталитического аммонолиза. Целью автоматизации является повышение устойчивости, экономической эффективности производства и снижение опасности токсичных выбросов газообразного аммиака. Для обеспечения непрерывности процесса каталитического аммонолиза предлагается использовать для газового азотирования две технологические линии, которые работают поочередно. Поочередная работа двух идентичных линий обеспечивает непрерывность производства продукции и создает экономическую базу для более эффективного осуществления мероприятий по обеспечению экологической безопасности. Для процессов с использованием аммиака предлагается способ минимизации его аварийных выбросов путем использования спринклерной системы пожаротушения. Протекание процессов в системе из двух технологических линий газового азотирования представляется графом операций, в основе которого лежит сеть Петри. Модель в виде графа операций позволяет перейти к реализации системы управления технологическим процессом. С этой целью после проработки и анализа графа составляются операторные формулы, которые являются эффективной формой задания на программирование ПЛК.

В последние годы предпринимаются попытки утилизировать ценные компоненты биомассы микроскопических грибов – отходов микробиологических производств. Полисахариды клеточной стенки грибов широко используются для получения различных биосорбентов, причем главным образом высокомолекулярные - хитин или хитин-глюкановый комплекс. Нами разработан метод получения полисахаридного комплекса из биомассы микроскопического гриба Hypomyces rosellus ВКП F-242 – отхода получения красителя, изучены его некоторые физико-химические и сорбционные свойства. Согласно данным ИК-спектра и элементному анализу, выделенный из мицелия полисахаридный комплекс близок к хитину ракообразных и других мицелиальных грибов. Полисахаридный комплекс обладает более высокой сорбционной способностью, чем отработанная биомасса гриба. Степень извлечения ионов металлов составляет для ионов Al 3+ - 89% и 77 %, Cu 2+ - 55% и 43 % и Co2+ - 80% и 70% соответственно.

Загрязнение окружающей среды является результатом деятельности человека. Поэтому проблемы экологии и их решение является одной из насущных задач сохранения природы на земле. На примере крупнотоннажного производства фталевого ангидрида обсуждаются пути улучшения экологических показателей этого производства. Показано, что решение этих вопрсов разнообразно и многопланово.Предлагаемые пути решения проблемы, по-видимому, могут быть использованы в других производствах химической промышленности.

В настоящее время на предприятиях мясоперебатывающей промышлености образуется большое количество отходов и стоков, которые характеризуются высокими показателями ХПК и БПК, наличием органических примесей. Такие отходы необходимо подвергать очистке перед сбросом в очистные сооружения. В данной работе рассмотрена проблема очистки горячих жидких отходов мясоперерабатывающей промышленности на примере отхода производства костной муки. Впервые показана возможность проведения коагуляции при температурах 65 - 85 °С.Подобраны режимы физико-химической очистки вышеуказанных стоков, а именно тип коагулянта, условия проведения процесса. Показано преимущество использования оксида кальция для предварительного подтитровывания стока. Рассмотрено совместное использование коагулянтов и флокулянтов.

Рассмотрен опыт разработки универсальной технологии интегральной оценки биоклиматической комфортности и загрязненности воздуха на урбанизированных территориях, которая может быть использована в большинстве регионов России. Созданная автоматизированная система позволяет проводить расчет оценочных показателей и осуществлять картографическую визуализацию полученных результатов. Разработанное методическое обеспечение дает возможность работать с разнородными статистическими данными по состоянию окружающей среды и в зависимости от их набора проводить расчет отдельных аналитических и суммарных показателей. Результаты, полученные при апробации предлагаемой технологии интегральной оценки в г. Москве, позволили установить, что наиболее неблагоприятные условия по биоклиматической комфортности и загрязненности воздуха складываются в мегаполисе в весенне-летний период.

В работе рассмотрены способы получения новых сорбентов на основе бентонитовых глин для умягчения подземных вод. Изучена сорбционная емкость бентонитовых глин различных месторождений и типов активации, а также материалов с различным соотношением бентонита и парафина относительно ионов жесткости. Для материала МБП проведены исследования в динамических условиях, определены время защитного действия фильтра с загрузкой из полученного материала и время достижения полной динамической емкости. Использование данного сорбента позволит эффективно умягчать воду, а также сократить расходы на проведение этого процесса.

Принятая и развиваемая последние десятилетия концепция «устойчивого развития», ориентированная на ресурсо- и энергосбережение, разработку и внедрение так называемых «зеленых материалов», привела к пересмотру стратегий развития наиболее материало- и энергоемких отраслей промышленности, к которым относится и промышленность строительных материалов, включающая цементную промышленность. Одним из направлений повышения экологической эффективности производства и применения «хлеба строительства» портландцемента является частичная замена альтернативными видами вяжущих, получаемых на основе промышленных отходов. Представлены результаты исследований по получению беслкинкерных безобжиговых шлакощелочных вяжущих марок по прочности М400-500, разработанных на основе крупнотоннажных отходов металлургической и нефтехимической промышленности. Установленная возможность замены щелочного активатора на щелочесодержащий промышленный отход позволила снизить себестоимость шлакощелочного вяжущего до 30 %.

Выявление и установление появления и накопления ионов шестивалентного хрома в сточных водах асбестоцементных изделий и разработка технологических решений для минимизации поступлений шестивалентного хрома в окружающую среду в процессе промышленного производства. Установлено, что основным источником ионов шестивалентного хрома в сточных водах асбестоцементных изделий является глина Мичуринского месторождения, один из компонентов цемента. Обжиг сырьевых материалов цемента приводит к окислению Сr3+ в Сr6+ в присутствии оксидов и сульфатов натрия и калия. При многократном использовании рекуперационной воды, в ней происходит постепенное накопление Сr6+. Рекомендован и внедрен способ очистки от ионов шестивалентного хрома технологических вод производства асбестоцементных изделий с использованием железного купороса. При непрерывном введении 20% -ного раствора сульфата железа со скоростью 300 см3/мин в технологические воды производства асбестоцементных изделий позволили сократить содержание шестивалентного хрома с 14,0 до 3,4 мг/дм3. Создание такой замкнутой системы водопользования, позволил исключить сброс сточных вод в водоемы и сократить потребление свежей воды.

Рассмотрен подход к переработке лежалых пиритных хвостов ОАО «Святогор» методом кучного выщелачивания с последующим тиокарбомидным выщелачиванием золота. Определены условия перколяционного выщелачивания пиритных хвостов позволяющие извлечь до 70 % меди, до 86 % цинка и до 47 % железа. Изучены вопросы выделения золота из остатков перколяционного выщелачивания. Достигнуто извлечение золота на уровне 44 % при помощи тиокарбомидного выщелачивания. Полученные показатели извлечения золота обуславливают эффективность применения технологии кучного выщелачивания для исследованных пиритных хвостов.

Предложена последовательная ликвидация короотвала целлюлозно-бумажного предприятия путем использования накопленных кородревесных отходов. Выполнены исследования проб кородревесных отходов длительного срока хранения (КДОДСХ), включающие определение их химического состава и фитотоксичности в отношении высших растений. Установлена безопасность кородревесных отходов по санитарно-гигиеническим показателям (содержанию тяжелых металлов), определено наличие в них биогенных элементов (азота, фосфора, калия), необходимых для роста и развития растений, подтверждено отсутствие угнетения роста и размножения высших растений при выращивании их на почвенных смесях, содержащих КДОДСХ. Разработана технологическая схема получения рекультивационных материалов, мелиорантов и органоминеральных удобрений на основе КДОДСХ путем их экскавации и подготовки (дробления, грохочения, компостирования и обогащения биогенными элементами) с целью последующего использования при благоустройстве и озеленении территорий.

Исследованы токсикологические характеристики и респираторная активность нефтезагрязненных дерново-подзолистых почв разного гранулометрического состава. Устранение «первичной» острой токсичности, обусловленной исходным комплексом нефтяных компонентов, определяется начальной концентрацией поллютанта в почве, ее гранулометрическим составом. Снижение острой токсичности нефтезагрязненных среднесуглинистых почв происходит за более короткий период, чем супесчаных. В изученном диапазоне концентраций нефти (до 20 %) не выявлено ингибирующего воздействия загрязнителя на микробное сообщество дерново-подзолистых почв. Внесение в почву поллютанта во всех случаях сопровождалось усилением величины эмиссии СО2. Скорость минерализации нефтепродуктов в среднесуглинистой почве в 1,5 - 6,5 раза превосходит соответствующие показатели супесчаной почвы. Длительное воздействие нефти и продуктов ее трансформации приводит к более серьезным нарушениям устойчивости микробного сообщества более легкой почвы.

Рассмотрена возможность совместного использования реагентов «Доминанта» и «Purigal» для обезвреживания сточных вод гальванического производства, содержащих ионы хрома шестивалентного и ионы попутных металлов. Проведены экспериментальные работы по определению эффективного количества реагентов «Доминанта» и «Purigal». Эксперименты показали, что все выбранные реагенты для изучения их соотношения обезвредили сточные воды до норм ПДК, использование данных реагентов целесообразно и эффективно.

Представлены результаты исследований хвостохранилища в городе Карабаш. Выявлены подвижные и валовые формы содержания тяжелых металлов в хвостохранилище, которые способствуют загрязнению не только почвогрунтов, но водных объектов. Представлены визуальные исследования хвостохранилища. Проанализировано состояние атмосферного воздуха с последующим графическим представлением с помощью программы Golden Software Surfer. Определен гранулометрический состав хвостов по долине р. Сак-Элга.

Рассмотрены условия формирования фильтрационных свойств золошлаков, образующихся при сжигании углей Канско-Ачинского бассейна. Выявлена значительная роль высокого содержания оксидов кальция в золе, кольматация ранее намытого слоя золошлаков и существенное уменьшение их коэффициента фильтрации. Проведены натурные наблюдения и лабораторные исследования современных характеристик золошлаков и численное моделирование фильтрации из золоотвала Красноярской ТЭЦ-3. Даны предложения по уменьшению фильтрации из золоотвала.