Биосорбционные смеси для эффективной утилизации нефти в местах аварийных разливов

 

ТУТУКОВА К.В., СамГТУ, г. Самара

Науч. рук. канд. биол. наук, доцент ЗАБОЛОТСКИХ В.В.;

д-р техн. наук, профессор ВАСИЛЬЕВ А.В.

 

Проблема восстановления земель, загрязненных углеводородами, с каждым годом возрастает. Многочисленные нефтегазодобывающие, газо- и нефтеперерабатывающие предприятия, магистральные и локальные трубопроводы являются крупными источниками нефтяного загрязнения.

Наибольший ущерб окружающей среде причиняют аварийные разливы нефти.

Перспективным способом утилизации нефти в местах аварийных разливов является ее биообработка непосредственно на месте аварии или на специализированном полигоне с помощью технологии биодеструкции углеводородов. Управление процессами биодеградации нефти направлено, прежде всего, на активизацию микробных сообществ, создание оптимальных условий их существования.

Окисление нефти начинается сразу после ее попадания в почву. Общими чертами этого процесса являются быстрое разрушение метановонафтеновых фракций, снижение содержания полициклических углеводородов, относительное увеличение доли смолистых веществ в нефти, переход части нефтяных компонентов в нерастворимые в органических растворителях формы. Скорость изменения отдельных углеводородов и групповых фракций зависит от природно-климатических зон и состава исходной нефти. Важно проводить аэрирование почв, в частности, путем внесения рыхлых материалов, например туффита, торфа, соломы, а также искусственных структурообразователей.

В поиске путей интенсификации процесса биодеструкции нефти на месте аварийных разливов были экспериментально апробированы три вида смеси различных сорбентов с нефтедеструкторами и активирующими добавками. При разработке смесей особое внимание было обращено на улучшение сорбционных свойств сорбентов и их комплексное использование с биодеструкторами.

Многокомпонентная смесь вносится в место загрязнения почвы и способствует стимуляции процесса биодеструкции загрязняющих веществ почвенными микроорганизмами и эффективному очищению и самовосстановлению почв.

Проводимый нами анализ возможных путей повышения эффективности биодеструкции позволил выявить основные факторы интенсификации этого процесса в зависимости от задач и места их применения. Например, большое значение для интенсификации процесса биологической очистки имеет введение минеральных добавок и различных биодеструкторов на сорбционных носителях.

Анализ методов ликвидации разлива нефтепродуктов показал, что биосорбционный метод является наиболее эффективным и доступным способом. Структурный анализ растительных сорбентов и эксперимен-тальное изучение их сорбционной емкости показали, что растительные сорбенты являются перспективными для получения новых материалов, обладающих высокой развитой сорбционной поверхностью. Кроме того, такие сорбенты отличаются не только экономичностью и эффективностью, но и экологичностью и могут применяться в качестве биосорбентов при иммобилизации на них микроорганизмов – нефтедеструкторов.

 

УДК 62: 636

 

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА МЕТОДИКИ СРАВНИТЕЛЬНОГО

АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЙ ПО УТИЛИЗАЦИИ

ОТХОДОВ ПТИЦЕВОДСТВА

ФАХРЕЕВ Н.Н., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. д-р биол. наук, профессор ДЫГАНОВА Р.Я.

 

С ужесточением законодательства по обращению с отходами внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий переработки отходов в птицеводческой отрасли агропромышленного комплекса является одним из перспективных направлений экологических научно-прикладных исследований.

В соответствии с законом «О внесении изменений в Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» № 458-ФЗ от 29.12.2014 (ред. 28.11.2015), юридические лица и индивидуальные предприниматели при эксплуатации объектов, связанных с обращением с отходами, обязаны внедрять малоотходные технологии на основе новейших научно-технических достижений, а также использовать наилучшие доступные технологии.

В данной публикации приведена методика сравнительного анализа альтернативных технологий переработки и утилизации отходов с учетом энергетических показателей. Технологии предлагается сравнивать по пяти параметрам, включающим как общие – производительность установки, влажность отхода (начальная и конечная), вид теплоносителя, продолжи-тельность процесса сушки одной загрузки, – так и энергетические – расход натурального топлива на 1 тонну готового продукта, вид топлива (газообразное, жидкое, твердое), температура теплоносителя, вид теплообмена. При этом высокотемпературное обезвреживание птицевод-ческого отхода (от 100 до 280 °С) способствует уничтожению в нем паразитарных биологических форм. Совокупность вышеприведенных параметров является ключевой при выборе наилучшей доступной технологии.

Ниже приведен алгоритм методики расчета энергетических показателей, который является универсальным для технологии термической сушки (рисунок).

 

Исходные данные

Время, затраченное на сушку всего объема поступившего отхода, ч

Количество выпаренной влаги, т

Количество готового высушенного продукта, т

Расход топлива для переработки всего образовавшегося отхода, м3/ Гкал

Количество полученной тепловой энергии при сжигании, Гкал

 

Алгоритм методики расчета сравнительного анализа технологий

по термосушке отходов птицеводства

 

Разработанная автором методика сравнительной оценки альтернативных технологий переработки отходов птицеводства как по общим, так и по энергетическим параметрам свидетельствует о том, что полученный продукт в необходимом количестве может быть использован в качестве удобрения на сельскохозяйственных угодьях, а при термоутилизации избыточного количества продукта возможно полное самообеспечение тепловой энергией.

 

УДК 504.064.47: 614.7