Решение экологических проблем. Рубрика в журнале - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал
New polyvinylchloride plasticizers
Статья научная
One of the main large-capacity polymers of modern chemical industry is polyvinylchloride (PVC). Polyvinylchloride is characterized by many useful engineering properties - chemical firmness in different environments, good electric properties, etc. It explains immensely various use of materials on the basis of PVC in different engineering industries. It is cable, building, light industries, mechanical engineering and automotive industry where PVC is widely applied. One of the reasons why PVC production is dramatically growing is that there is no yet other polymer which could be subjected to such various modifying as it is done with PVC. However under normal temperature this polymer is fragile and isn't elastic that limits the field of its application. Rapid growth of production of polyvinylchloride is explained by its ability to modify properties, due to introduction of special additives when processing. Introduction of plasticizers - mostlly esters of organic and inorganic acids - into PVC allows significant changing properties of polymer. Plasticizers facilitate process of receiving polymeric composition, increase flexibility and elasticity of the final polymeric product due to internal modification of polymeric molecule. This paper presents the results of research on production methods, physicochemical and mechanical properties of new chemical additives of polyvinylchloride - plasticizers based on oxyalkylated alcohols. It also describes the optimal conditions for the compounds synthesis and the results of experiments performed with these compounds as additives in PVC film compositions. It is noted that composition obtained by introducing developed plasticizers into PVC compositions meet the requirements of the existing standards, and their oil and petrol resistance exceed standard samples.
Бесплатно
Исследование флокулирующего действия озона на сточные воды деревообрабатывающих предприятий
Статья научная
Стоки деревообрабатывающих предприятий строительной отрасли характеризуются высоким содержанием взвешенных и растворённых токсичных веществ, в том числе фенола, и большим значением химического потребления кислорода (ХПК). При этом некоторые предприятия не имеют своих локальных очистных сооружений и нуждаются в разработке собственных комплексных систем очистки. Одним из эффективных методов удаления загрязнений является озонирование сточных вод, применяющееся в трёх вариантах: флокуляция небольшими дозами озона (предозонирование) на начальном этапе для удаления взвешенных веществ, окислительное озонирование и обеззараживание. Однако методы очистки сточных вод деревообрабатывающих комбинатов с применением озона изучены недостаточно. Поэтому нами исследовано флокулирующее действие озона в процессе очистки стоков фанерно-плитного комбината, испытано влияние дозы озона при флокуляции в присутствии небольшого количества коагулянтов ВПК-402 и Каустамин-15 на концентрацию взвешенных веществ, фенола и значение ХПК. ВПК-402 и Каустамин-15 - реагенты местного производства, малотоксичны и разрешены к использованию в очистке даже питьевой воды. Результаты проведённых экспериментов по предозонированию сточных вод показали высокую эффективность данного метода, позволяющего снизить ХПК в 3,8 (ВПК-402) и 2,3 раза (Каустамин-15), содержание фенола в 2,9 (ВПК-402) и 1,9 раз (Каустамин-15), содержание взвешенных веществ в 4,0 (ВПК-402) и 3,5 раз (Кауста-мин-15). Использование предозонирования позволяет полностью отказаться от флокулянтов в физико-химической стадии очистки сточной воды. Коагуляцию-флокуляцию можно успешно проводить с помощью озона и коагулянта в небольших дозах 2-5 и 40 мг/дм3 (ВПК-402) или 50 мг/дм3 (Каустамин-15) соответственно в течение 5 минут. Улучшились физико-химические показатели качества воды по сравнению с очисткой только коагулянтом: ХПК снизилось на 23%, содержание фенола на 55%, взвешенных веществ на 22%. Применение озона в качестве флокулянта при осветлении сточных вод снижает расходы на реагенты, предупреждает вторичное загрязнение воды, повышает эффективность дальнейшей окислительной очистки.
Бесплатно
Статья научная
Современное состояние сырьевой базы жидкого углеводородного сырья характеризуется повышением его стоимости и снижением объемов добычи. При этом запасы природного газа и твердых горючих ископаемых значительно превышают запасы нефти [1-3]. Кроме того, при переработке нефти на нефтеперерабатывающих заводах (НПЗ) образуется значительное количество так называемых нефтезаводских газов. Суммарный выход нефтезаводских газов на НПЗ составляет в среднем 5-8% масс. от объема перерабатываемой нефти, а на НПЗ нефтехимического профиля эта цифра значительно выше [4, 15, 16]. Наиболее крупнотоннажным процессом переработки легкого углеводородного сырья (природного, попутного нефтяного и нефтезаводского газа) является каталитическая переработка на базе процессов алкилирования и олигомеризации. Несмотря на то, что в процессе олигомеризации легких олефинов предлагается большое разнообразие катализаторов, на практике находят применение лишь некоторые из них. Это связано с относительно высокой стоимостью большинства катализаторов, сложностью состава и технологии, как производства катализаторов, так и процессов переработки газов с применением данных катализаторов [5, 17]. Наибольшее распространение в процессах олигомеризации получили силикофосфатные и цеолитные катализаторы. Силикофосфатные катализаторы обладают рядом недостатков, такими, как: высокое давление, необходимое для проведения процесса (до 10 МПа); малый срок службы катализатора, не поддающегося окислительной реактивации. К недостаткам цеолитных катализаторов высокотемпературной олигомеризации следует отнести достаточно короткий межрегенерационный период, присутствие в продуктах значительных количеств ароматических углеводородов и тяжелого остатка [6-9]. В работе представлены результаты исследований разработанных авторами суперкислотных катализаторов на основе анион-модифицированного оксида металла, смешанных гетерополикислот (ГПК) и наноразмерного порошка никеля (NiНРП), нанесенного на нанокомпозитный кислотно-активированный монтмориллонит для процесса переработки легкого углеводородного сырья в компоненты моторных топлив. Установлено, что синтезированные образцы катализаторов обладают высокими показателями активности в процессах олигомеризации пропан-пропиленовой фракции и алкилирования изобутана бутан-бутиленовой фракцией.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на многообразие существующих способов очистки сточных вод эту проблему нельзя считать решенной для предприятий деревообрабатывающей промышленности. Учитывая, что в состав сточных вод фанерно-плитных комбинатов входят фенолы, формальдегид и многие другие токсичные вещества, разработка способа их очистки является крайне важной и актуальной задачей. В связи с этим нами проведено исследование эффективности очистки сточных вод уфимского фанерно-плитного комбината (УФПК) озонированием в присутствии доступных и наиболее изученных гетерогенных катализаторов: Fe2O3, нанесенного в виде наноплёнки на 0,5–1,0 мм частицы γ-Al2O3; Al2O3, нанесенного в виде наноплёнки на 2,5–3,0 мм частицы TiO2, MnO2, нанесенного в виде наноплёнки на 2,5–3,0 мм частицы TiO2. Оптимальные условия очистки определяли по кинетическим кривым разложения фенола. Результаты проведённых экспериментов по каталитическому озонированию сточных вод показали высокий эффект очистки. ХПК снизилось в 1,7 (Al2O3, MnO2) и в 3 раза (Fe2O3) по сравнению с озонированием без катализатора. Полученные результаты позволяют уверенно утверждать, что для повышения эффективности очистки сточных вод УФПК необходимо озонирование проводить в присутствии гетерогенного нанокатализатора Fe2O3, который используется в небольшом количестве, поэтому отсутствует необходимость очищения воды от ионов железа (III) в гомогенном катализе. Концентрация иона железа (III) не превышала предельно-допустимую концентрацию в питьевой воде (0,3 мг/дм3). Эффект очистки по ХПК достигает 96%. В работе приведены физико-химические показатели качества исходной сточной воды и после озонирования в присутствии катализатора Fe2O3. Исследованный способ очистки позволяет снизить содержание фенола до нормативного показателя качества (0,01 мг/дм3). Предварительное озонирование сточных вод повышает эффективность дальнейшей биологической очистки.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на широкое практическое использование сорбционных методов и комплексонов в очистке производственных сточных вод, в этой области существует ряд проблем. К наиболее существенным относятся следующие: недостаточная сорбционная емкость материалов, отсутствие надежных способов регенерации сорбентов, ресурсосберегающих экологизированных технологий очистки с использованием сорбентов, способов утилизации тяжелых металлов из отходов комплексообразованием. Важным фактором, влияющим на поведение тяжелых металлов в почве, является кислотность среды. При нейтральной и слабощелочной реакции среды образуются труднорастворимые соединения: гидроксиды, сульфиды, фосфаты, карбонаты и оксалаты тяжелых металлов. При возрастании кислотности в почве идет обратный процесс – труднорастворимые соединения переходят в более подвижные, при этом повышается подвижность многих тяжелых металлов. Однако действие кислотности почв на подвижность тяжелых металлов неоднозначно. Хотя при возрастании pH среды подвижность многих тяжелых металлов снижается (например, Fe, Mn, Zn, Co и др.), имеется ряд металлов, подвижность которых при нейтрализации почвы возрастает. К ним относятся молибден и хром, которые способны в слабокислой и щелочной среде образовывать растворимые соли. Кроме того, такие тяжелые металлы, как ртуть и кадмий, способны сохранять подвижность в щелочной среде за счет образования комплексных соединений с органическим веществом почв. С твердой фазой почвы тяжелые металлы взаимодействуют по механизмам специфической и неспецифической адсорбции. В статье предложена методика очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с помощью наноактивированных комплексов природного цеолита и диатомита. Данная методика позволяет сократить значительные издержки в подготовке сырья и последующей его химической модификации. Предложены технологические решения по обезвреживанию и утилизации производственных сточных вод и позволяющие получать очищенную до необходимого нормативного содержания примесей воду и возвращать ее в технологический цикл.
Бесплатно
Проблемы размещения промышленных отходов на полигонах в индустриальном городе
Статья научная
В статье показано, что антропогенное преобразование окружающей среды усиливается при размещении отходов производства и потребления на полигонах. Гигиеническое состояние территорий с высокой плотностью населения и развитой промышленностью определяется увеличивающимся количеством бытовых и промышленных отходов, преимущественно депонируемых на многочисленных полигонах. Данная ситуация изучена на примере полигонов для захоронения промышленных отходов предприятий ПАО «Газпром нефтехим Салават» и ОАО «Салаватстекло», расположенных в городе Салават Республики Башкортостан. Проведен анализ промышленных источников загрязнения г. Салават. Отмечено, что градообразующим предприятием является ПАО «Газпром нефтехим Салават», на долю которого приходится до 80% отходов от общего вала образованных отходов в городе за год. Другое предприятие, которое вносит тоже большой вклад в образование отходов - ОАО «Салаватстекло». Для изучения возможной миграции загрязнителей в водоносный горизонт выполнена наблюдательная скважина на территории полигона. По результатам исследований воды наблюдательной скважины полигона выявлены превышения предельно допустимых концентраций по химическому потреблению кислорода (ХПК), фенолу и нефтепродуктам. Изучены формы залегания грунтовых вод. Выявлена миграция химических веществ, содержащихся в теле полигона, в подземные воды, что приводит к загрязнению поверхностных водоемов. Проведены лабораторные исследования воды объектов, находящихся в зоне влияния полигона промышленных отходов в Ромадановском карьере. Выявлено, что превышения предельно допустимых концентраций по бензолу, а также присутствие толуола, свинца, фенола свидетельствуют о загрязнении подземных вод веществами, складируемыми на полигонах Ромадановского карьера, как путём их инфильтрации и последующего переноса подземными водами смежных горизонтов, так и за счёт поверхностного смыва и инфильтрации с талыми и дождевыми водами.
Бесплатно
