Защита городской среды

Патентуется состав и метод, применяемый в целях обеззараживания токсичных веществ, которые содержатся в различного рода материалах (отходах), емкостях, почве. К этим токсичным веществам относят фосфорорганич. и содержащие серу органич. соединения, которые применяются в качестве пестицидов, инсектицидов или являются отравляющими веществами (иприт, VX). Состав и метод обеспечивают практически мгновенное разрушение токсичных веществ без повреждения материалов.

Сплав синтезирован путем восстановления FeCl[2] в водн. р-ре и боргидрида в присутствии и в отсутствие магнитного поля и проведено изучение возможности разделения опасных отходов методом хим. сепарации в магнитном поле (MACS). В зависимости от условий р-ции были получены линейные цепочечные микроструктуры и микроструктуры дискретных частиц Fe-B, затем магнитный материал Fe-B был инкапсулирован в однородную полиакриламидную матрицу по р-рной методике. Лаб. исследования показали высокую эффективность данных материалов для хим. сепарации в магнитном поле.

Описан способ переработки высокотоксичных отходов, преимущественно зол и шлаков мусоросжигательных заводов. Способ состоит в том, что золу, дробленый шлак, наполнители и портландцемент подвергают совместному помолу в присутствии добавок – нейтрализаторов в течение 5-25 мин, продукт помола структурируют путем агломерации в сферич. гранулы, после чего скатыванием формируют на поверхности гранул оболочку-капсулу из цементно-кремнеземистого раствора. Способ обеспечивает практически полное обезвреживание отходов от сжигания токсичных бытовых отходов: содержание вредных веществ в продуктах переработки многократно ниже требуемого уровня ПДК и составляет 20 мг/л.

На примере использования промышленных отходов каталитич. химии рассмотрена возможность восполнения дефицита фосфорсодержащих соединений для сельского хозяйства РТ. Разработаны технологии переработки фосфор-, кальций-, калийсодержащих отходов катализаторов на базе заводов ОАО “Нижнекамскнефтехим” в полезные для сельского хозяйства продукты: кормовую кальцийфосфатную добавку для сбалансирования рационов кормления животных и сложное калийфосфатное удобрение, обеспечивающее высокие урожаи сельскохозяйственных культур и сохранения плодородия почв. Из отходов катализатора производства лапролов дополнительно извлекаются дорогостоящие лапролы, которые могут быть использованы для возврата на завод СПС или в рецептурах получения герметиков на заводе СК им. Кирова.

Предложена быстро и просто собираемая и разбираемая конструкция термокомпостирующего контейнера с плотно закрывающейся верхней крышкой для компостирования кухонных и садовых отходов непосредственно на месте их образования, характеризующаяся надежной герметизацией внутреннего пространства от окружающей среды и достаточной жесткостью корпуса.

Рассмотрен круговорот диоксинов в природе. Показано, что единственный способ борьбы с диоксинами – это всеобъемлющая и правильная переработка пром. и бытовых отходов. Для этого необходимо разрушить структурную решетку данных веществ до простых составляющих и одновременно гарантировать необратимость запланир. превращений. Определены основные условия, обеспечивающие решение поставленной задачи. Прежде всего – высокая температура процесса переработки (свыше 1250°C), причем процесс должен длиться не менее 2 с. Во-вторых, речь идет о термич. мгновенности операции, т. е. обрабатываемый материал (отходы) в этот температурный “ад” должен попадать сразу, без всякой предварит. подготовки. Реализовать это на практике стало возможным только благодаря использованию барботажного агрегата – печи плавки в жидкой ванне, названной по имени ее создателя “печью Ванюкова”. Она представляет собой высокую шахту с ванной расплава шлака, подаваемыми через отопительно-дутьевые устройства (фурмы, топки). При работе в шахте создается зона, насыщенная брызгами (каплями) расплава, куда и производится подача (загрузка) обрабатываемого материала. Анализ результатов показывает: выполнение вышеназванных условий приводит к разрыву связей в структурной решетке обрабатываемых веществ и, в конечном счете, к ее деградации. Разрушение диоксинов, т. обр., становится необратимым. Испытания, проводимые на Рязанском опытно-эксперим. металлургич. заводе (производительность – до 50 т твердых бытовых отходов в сутки), полностью подтвердили теоретич. предпосылки. Оказалось, даже при самых неблагоприятных условиях испытаний концентрация диоксинов и сопутствующих им вредных веществ на выходе была на несколько порядков ниже предельно допустимых норм, принятых в мировой практике, а иногда их не было вообще. Хроматографич. анализ подтвердил, что отходный газ содержит простые составляющие (N[2], O[2], CO[2], H[2]O), а микропримеси (HCl, HF, SO[2] и др.) находятся ниже предельно допустимого значения, причем вторичные диоксины в печи не образуются.

Разработан аппарат новой конструкции для быстрого введения образца тв. отходов в реактор полупериодич. действия, в к-ром сохраняется стабильная высокая т-ра и вода под высоким давлением. Данная система позволяет избежать подогрева образца, обязательного для реактора периодич. действия, след. ошибочных результатов, и трудностей, связанных с закачкой образца в реактор непрерывного действия. Аппарат обеспечивает точность при анализе на начальной ступени р-ции разложения тв. в-ва, в частности состава аминокислот. Изучено влияние т-ры на выход аминокислот в результате 2,5-минутной реакции.

Утилизация отработанных хромсодержащих катализаторов дегидрирования углеводородов, например ИМ-2201, позволит возвратить хром в виде его соединений в технологический цикл различных отраслей промышленности, снизить загрязнения окружающей среды за счет ликвидации отходов, подвергаемых захоронению и повысить экономич. эффективность существующих производств. Исследования показали принципиальную возможность извлечения хрома из отработанного хромсодержащего катализатора двумя методами – термоокислительным или жидкостным. Изучено влияние параметров процесса – соотношение реагентов, температура, время на степень извлечения хрома, которая при оптим. условиях процесса достигает 95-97%. Предложены варианты технологии, т. е. последовательность стадий и их параметры, позволяющие получить при утилизации отхода катализатора различные соединения хрома – хроматы щелочных металлов, гидроксид хрома (III), оксиды хрома (III) или (IV). В процессе переработки отработанного катализатора, кроме указанных соединений хрома, также возможно получение соединений алюминия, в частности, сульфата алюминия, который может быть использован в качестве коагулянта в процессе очистки воды.

Представлены новые концепции создания экоматериалов и тенденции создания экоматериалов и тенденции развития пром. материалов. Исследованы взаимодействия между ОС и материалами, а также процессы, связанные с кругооборотом материалов. Цель создания экоматериалов заключается в развитии науч. и технол. базы для изготовления материалов, обладающих заданными свойствами и удовлетворяющих экол. требованиям. Выполнен анализ принципиальных науч. положений исследования экоматериалов. В качестве примера развития науки и технологии, касающихся создания экоматериалов, приведен экологически чистый процесс очистки расплавленного алюминия.

Обсуждены результаты исследований на Тайване в области оценки воздействия процессов технологий и произведенной продукции на окружающую среду. В качестве критерия оценки принимается жизненный цикл продукции, который концентрирует внимание на движении материалов и затратах энергии на стадиях: от выделения материала и далее по цепочке – производство продукции – эксплуатация продукции – менеджмент отходов. В процесс вмешивается переработка отходов и утилизация полученного вторсырья в этом же жизненном цикле, что, как считают, искажает оценку, если за основу принимать статистич. модель жизненного цикла. Поэтому возникает необходимость в использовании динамич. модели для оценки жизненного цикла, которая дает возможность прогнозировать влияние показателей по переработке отходов для получения вторичного сырья и их соотношений с показателями извлечения нового сырья. Полагают, что для решения этой задачи достаточно определить показатель переработки отходов и константу времени переработки.