Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов

Крупский, Алексей Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов"

005537896

На правах рукописи

КРУПСКИЙ Алексей Сергеевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОРГАНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

03.01.06 - Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1¿013

Щелково - 2013

005537896

Работа выполнена в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» Российской академии сельскохозяйственных наук

биологических наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ, Заслуженный деятель науки РФ, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» Россельхозакадемии, заведующий отделом «Производственная санитария и охрана окружающей среды».

Научный консультант: Дадасян Артур Яшарович, доктор технических наук, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» Россельхозакадемии, заведующий отделом «Чистые помещения».

Официальные оппоненты: Албулов Алексей Иванович — доктор биологических наук, профессор, Заслуженный ветеринарный врач РФ, ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности» Россельхозакадемии, заведующий отделом «Биологически активных препаратов»; Баженов Виктор Иванович - доктор технических наук, профессор, ЗАО

«Водоснабжение и водоотведение», г. Москва, исполнительный директор

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гнгдены и экологии» Россельхозакадемии

Защита состоится 2013г в часов на заседании

диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук Д 006.069.01 во Всероссийском научно-исследовательском и технологическом институте биологической промышленности по адресу: 141142, Московская область. Щелковский район, пос. Биокомбината, д. 17, ВНИТИБП, тел/факс: 8(496) 56 732-63; E-mail: vnitibp@mail.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Всероссийского научно-исследовательского и технологического института

биОЛОГИЧеСКОЙ

Научный руководитель: Денисов Аркадий Алексеевич,

доктор

Автореферат

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

В настоящее время большое внимание уделяется поиску методов моделирования технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов промышленных предприятий и населенных пунктов. В условиях постепенного ухудшения состояния поверхностных источников особое значение приобретает разработка методов эколого-технологической защиты окружающей природной среды от загрязнения ее отходами производств и бытовыми коммунальными стоками населенных пунктов. Попадание в водные источники неочищенных сточных вод, образующихся при реализации технологических процессов производства и переработки продукции, а также в процессе жизнедеятельности людей, влекут за собой тяжёлые последствия. В связи с этим возникает необходимость строительства или реконструкции очистных сооружений, обеспечивающих показатели очистки, заданные государственными природоохранными органами.

Структурные элементы технологической схемы очистных сооружений неразрывно связаны между собой в единый комплекс, от согласованной работы которых зависит конечный результат - качество очистки сточных вод. Отсюда вытекает важная практическая задача разработки технологий, позволяющих совершенствовать систему предварительной механической очистки в первичных отстойниках от дисперсных и коллоидных частиц.

Существенный вклад в развитие методов обработки органосодержащих отходов внесли C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, И.В. Скирдов, А.И. Албулов, В.Г. Тюрин, В.И. Баженов, И.И. Павлинова, Ю.Ф. Эль, Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова, A.A. Денисов и другие.

Целью проводимых в настоящее время исследований является поиск эффективных способов обработки стоков, обеспечивающих высокие требования природоохранных органов к водам, сбрасываемым в рыбо-хозяйственные водоемы.

Выполненные к настоящему времени работы показали, что создание эффективной многоступенчатой системы очистки требует проведения большого объема научно-исследовательских и доводочных работ для получения оптимальных конструктивно-технологических решений и внедрения их в промышленных масштабах в системах очистки производственных и хозяйственно-бытовых стоков.

Цели и задачи исследований

Целью настоящей работы являлась разработка моделей технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений в комплексных системах современных очистных сооружений.

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- изучение механизма и динамики процессов осаждения дисперсных и коллоидных частиц органических загрязнений с помощью биополимеров активного ила;

- анализ состава и концентрации полисахаридов в гидромеханически обработанной смеси сточной воды и активного ила;

- определение влияния технологических параметров обработки иловой суспензии на эффективность механической очистки высокозагрязненных стоков;

- разработка моделей динамики отстаивания дисперсных смесей на основе анализа гидравлических режимов работы отстойников и уравнений седиментации в частных производных и в дискретной форме;

- разработка практических рекомендаций по внедрению метода повышения эффективности механической очистки сточных вод за счёт

использования биополимеров активного ила;

- микробиологические исследования динамики трансформации биоценоза

активного ила аэрационных сооружений при его предварительной обработке гидромеханическими методами;

- разработка математических моделей технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений для повышения эффективности работы очистных сооружений.

Научная новизна

1. Выполнена оценка степени повышения эффективности механической очистки высоконагруженных органосодержащих стоков при использовании биофлокулянтов, выделенных из активного ила.

2. Определена структура и физико-химические характеристики экзополисахаридов, выделенных из биоценозов активного ила, содержащих доминирующие штаммы зооглейных форм бактерий.

3. Определены молекулярно-массовые характеристики и концентрации полисахаридов (олигосахаридов и олигополисахаридов) в биополимерах, выделенных из активного ила действующих очистных сооружений.

4. Определены оптимальные технологические режимы предварительной гидромеханической обработки иловой суспензии (продолжительности и интенсивности обработки, концентрации биополимеров в обрабатываемой воде).

5. Разработана модель процессов отстаивания дисперсных смесей на основе анализа гидравлических режимов работы отстойников и балансовых уравнений седиментации в частных производных и в дисперсной форме;

6. Разработан графо-аналитический метод прогнозирования технологических характеристик функционирования отстойников на основе совместного интегрирования количественных характеристик гидравлики потоков и седиментации взвешенных веществ в отстойниках.

Практическая значимость

Полученные результаты и выводы базируются на материалах теоретических, лабораторных, модельных и натурных исследований систем очистки стоков, загрязненных органическими веществами и позволяют с

высокой степенью надежности рекомендовать их к практическому использованию в промышленных масштабах при создании новых и реконструкции действующих очистных сооружений.

Апробацпя работы Материалы диссертационной работы доложены на: Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды», «INDOOR AIR AND ENVIRONMENTAL QUALITY». - г. Ханой, 23 марта -5апреля. - 2013; X Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Будапешт, 13-20 мая. - 2012; VII Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Самарканд, 17-21 мая - 2010; VI Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем». - г. Пенза- 2010; VII межвузовской научной конференции студентов и аспирантов «История и перспективы развития инженерных систем». - г. Москва, 30 ноября - 2010; X Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». - г. Пенза, декабрь. - 2010; VIII Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» - г. Пенза - 2010; XII Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». - г. Пенза - 2010; II Международной научно-практической конференции посвященной памяти академика РАН и РААСН Сергея Васильевича Яковлева (шестые Яковлевские чтения ) «Водоснабжение и водоотведение мегаполиса». - г. Москва - 2011; Международной научно-

практической конференции «Проблемы устойчивости и безопасности систем жизнеобеспечения в сфере жилищно-коммунального хозяйства». - г. Москва, 18-19 ноября. -2011; Международной научно-практической конференции.- г. Щелково, 5-7 декабря - 2012; II Международной Научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». - г. Москва- 2010 ; Научно-практической

конференции «Комплексный подход к благоустройству территорий города Москвы» - 2011; Научно-практической конференции «ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства». - 2012; Пятнадцатой международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство-формирование среды жизнедеятельности». - г. Москва - 2012.

Структура и объем диссертации.

Работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 169 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 10 таблиц и 7 приложений. Библиография включает 141 наименований, из которых 49 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Обзор литературы, посвященный анализу современного состояния вопроса по теме работы, приведен в главе 1. Анализ имеющейся информации по рассматриваемой проблеме показал, что эффективность и надежность работы очистных сооружений в значительной степени зависит от взаимоувязки и оптимизации режимов на различных стадиях очистки: отстаивании исходных сточных вод в первичных отстойниках, биохимическом окислении органических веществ в аэрационных емкостях (аэротенках) и отделении биомассы активного ила от биологически очищенной воды во вторичных отстойниках.

Одна из основных задач обеспечения высокого качества очистки сточных вод состоит в том, чтобы процесс осаждения в первичном отстойнике был организован с максимальной эффективностью. Необходимо, чтобы на участок биологической очистки поступала сточная вода, содержащая только растворенные органические загрязнения. Качество осветления сточной воды в первичных отстойниках оказывает непосредственное влияние на эффективность и надежность работы аэротенков. В то же время, параметры биохимического процесса окисления загрязнений в аэротенках существенно

влияют на качество разделения смеси сточной воды и активного ила во вторичных отстойниках. В свою очередь, от эффективности осаждения активного ила во вторичных отстойниках, рециркулируемого затем в аэротенки, зависит концентрация работающей в аэротенках биомассы микроорганизмов активного ила и, следовательно, - окислительная мощность аэротенков.

Несмотря на имеющиеся к настоящему времени научно-исследовательские разработки по рассматриваемой проблеме, моделирование технологических процессов в комплексных системах очистки не нашло пока широкого и всестороннего применения в практике проектирования и эксплуатации сооружений очистки коммунальных и промышленных сточных вод. Это объясняется тем, что имеющаяся информационная база не дает научно-обоснованных практических рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению и управлению процессами очистки высокозагрязненных стоков в промышленных условиях.

В главе 2 приведено описание объектов исследования, применяемых материалов, методов исследований и способов обработки их результатов.

Программа исследований была реализована с использованием лабораторных, модельных (пилотных) и натурных установок и сооружений. В процессе выполнения работы определялись физико-химические и биохимические характеристики всех основных структурных элементов систем очистки в аэротенках-смесителях и аэротенках-вытеснителях.

Экспериментальные данные позволили построить зависимости различных параметров, а так же установить основные закономерности протекания исследуемых процессов. При проведении экспериментов использовались общепринятые методики, описанные в официальных изданиях.

В заключение работы выполнялось моделирование характеристик технологических процессов механической и биологической обработки стоков,

сравнение расчетных и экспериментальных данных и определялась их сходимость для подтверждения надежности разработанных моделей.

Результаты измерений обрабатывались известными методами математической статистики, в том числе методом наименьших квадратов.

Полученные экспериментальные данные апроксимировались аналитическими зависимостями, позволяющими установить основные закономерности протекания исследуемых процессов.

Использование современных методов исследований позволило определить влияние различного рода факторов на гидродинамические и массообменные процессы и оценить эффективность предлагаемых технологических и конструктивных решений.

В главе 3 приведены результаты изучения механизма и динамики процессов осаждения загрязнений в первичных отстойниках с помощью биополимеров активного ила.

У исследованных образцов ЭПС основная фракция представлена полимерами с высокой молекулярной массой, однако присутствуют и низкомолекулярные соединения. Наличие олигосахаридов связано со способом получения ЭПС и определяется гидролизом полимера при воздействии высоких энергии в процессе гидромеханической обработки.

Характер процесса флокуляции взвеси нерастворимых частиц при использовании полученного ЭПС указывал на ионогенную структуру полимера - флокулянта. Для подтверждения наличия ионогенных функциональных групп была проведена УФ-спекгроскопия.

Характерный спектр поглощения в УФ области свидетельствует об образовании не индивидуальных полисахаридов, а предположительно, гликопротеиновых комплексов или иных соединений, содержащих аминогруппы.

Коагулирующий эффект происходит в основном за счет присутствия полисахаридов (возможно гликопротеинов), преобладающих в субстанциях ди-

трисахариды 0,6-1,0 мг/л и полисахариды 255-500 мг/л. Молекулярная масса составляла: олигосахариды 6500-7000 Да, олиго-полисахариды (или гликоиротеиновые комплексы) более 8000 Да.

Производилось также исследование образцов полимеров методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и расчет их молекулярно-массовых характеристик. При этом по специальной программе рассчитывались средние молекулярные массы и показатель полидисперсности исследованных образцов. Установлено, что для надосадочной жидкости и иловой массы среднемассовые молекулярные массы исследованных образцов составляли соответственно 188748 и 127608 Да.

При проведении испытаний проводились экспериментальные исследования кинетики отстаивания дисперсных систем с использованием биополимеров, выделенных из предварительно обработанного активного ила. Показано, что обработанный физико-механическими методами активный ил имеет более высокую (примерно в 2-3 раза) флокулирующую способность по сравнению с необработанным активным илом вторичных отстойников. При этом существуют вполне определенные оптимальные интенсивности гидромеханических воздействий на иловую суспензию, при которых выход биополимеров и эффективность последующей очистки исходной сточной воды от дисперсных и коллоидных загрязнений максимальны.

Изменение концентраций взвешенных веществ в осветленной сточной воде в зависимости от времени отстаивания и дозы обработанного активного ила приведено на рис. 1.

Время, мин

♦J*»l, Исходи ■ №2; 0,5 л Обр.АИ * № 3; 1л Обр. АИ ♦№4: 1,5 л Обр. ЛИ * № 5:2 л Орб. All_

Рис 1. Изменение концентраций взвешенных веществ в зависимости от времени отстаивания и дозы обработанного активного ила

Видно, что при увеличении времени отстаивания концентрация загрязнений в обрабатываемой жидкой среде сначала резко, а затем плавно уменьшается. В то же время на загрязненность осветленной сточной воды влияет и доза обработанного активного ила: с увеличением дозы ила, а значит и концентрации биополимеров в исходной сточной воде ее загрязненность взвешенными веществами уменьшается в 2,5-3,0 раза, а биогенными элементами - на 10-40%. Концентрация биополимеров в активном иле, обеспечивающих флокулирование частиц загрязнений, в свою очередь зависит от энергетического уровня гидромеханического воздействия на активный ил при его предварительной обработке. На основе сравнения полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что при добавлении в исходную сточную воду обработанной иловой суспензии наиболее высокий положительный эффект достигается только при определённых концентрациях

биополимеров в исходной сточной воде. При этом, как установлено, существует определённая закономерность между концентрацией биополимеров и эффективностью процесса осаждения. При испытаниях были определены оптимальные дозы иловой суспензии с выделенными в неё биополимерами, позволяющие максимально усилить процесс биокоагуляции.

На (рис. 2) показано, что оптимальный уровень энергетического воздействия на биомассу активного ила колеблется в пределах от 900 до 1200 Дж/.кг для разных видов сточных вод и различной степени их загрязненности.

1000 2000 3000 4000

Е, Дж/КГмм

Рис. 2. Зависимость концентрации биополимеров в растворе от энергетического уровня гидромеханического воздействия на активный ил

При проведении испытаний получены зависимости величины оптимальных энергетических воздействий от характеристик загрязненности исходной сточной воды, концентрации микробной массы в иловой суспензии и концентрации обработанной микробной массы в исходной сточной воде, что

обеспечивает более корректное соответствие моделируемых процессов их реальным аналогам.

Глава 4 посвящена разработке модели динамики седиментации дисперсных смесей в отстойниках гравитационного типа.

Работа включала расчетно-теоретические исследования на основе комплекса выполненных измерений физических моделей с учетом теории движения потоков жидких сред. Установлено, что оценка скорости оседания частиц в зависимости от концентрации частиц является недостаточной и необходимо учитывать рассеивание потоков в реальных моделях. Это позволяет сглаживать профиль концентрации твердой фазы загрязнений.

Исходная модель была основана на теории потоков в слоях отстаивания с

учетом дисперсии. Для каждого слоя изменение концентрации обеспечивается

следующим уравнением в частных производных:

ЭХ . ЭХ Э(>'.х) Э2Х ,1Ч

Эг Эг дz dz~

где:

V, = 1ТХ) - скорость седиментации (м/ч),

VI, - гидравлическая скорость потока (м/ч),

X - концентрация осадка (г/л),

Б - коэффициент дисперсии (м2/ч),

Ф - источник поступления или потери.

Полученные математические модели проверены в экспериментах и было установлено, что они могут использоваться при различных расходах питающих сред в различных условиях эксплуатации. Был определен также характер нагрузок (продолжительность и интенсивность) и оптимальные условия функционирования станции (уровень осадков, скорость рециркуляции).

Проведенный анализ позволил выявить несколько новых существенных факторов, которые не учитывались в существующих классических моделях.

Из дифференциального уравнения седиментации (1) следует, что в определенный период времени концентрация осадка описывается уравнениями:

Для поверхностного слоя (і=1):

¿х, =---&--(2)

Для слоев выше слоя питания без учета разбавления:

</х,=—-:-—-^- (3)

Для слоев ниже слоя питания при разбавлении:

-(1+ + (і + *:)Єі.Х|Ч1 + і^_І.Х,_,.Д-і -ХДД -(X,. - Х,_, )Д_,

<«,=-:-—-£- (4)

Для питающего слоя:

,/у __:-:-:-£- (->)

Для слоев ниже слоя питания:

0 .X ,-о .X +У5, ГХ, ,.А, , -1'з,.Х,.А, + —(Х,ч1 -ХДА,. -(Х,-Х, , ах, =----:-:-^- (6)

Для придонного слоя:

ах. =-:-£--(7)

Глава 5 посвящена исследованиям состава доминирующих биоценозов активного ила в аэротенках. Определены доминирующие бактерии различных технологических систем очистки предварительно осветленных сточных вод, разработаны и апробированы на практике методы управления составом биоценоза активного ила на очистных сооружениях различных типов.

Одной из задач исследований являлась разработка условий, позволяющих управлять составом биоценоза активного ила, а также определять доминирующие бактерии различных технологических систем очистки предварительно осветленных сточных вод. Результаты проведенных

исследований показывают особенности развивавшихся биоценозов активного ила, функционирующих в системе биологических реакторов (аэротенках смешения и вытеснения) при очистке сточных вод.

Характерной особенностью работы аэротенков-смесителей является преобладание в биомассе активного ила нитчатой формы бактерий. Причем в этом случае доминируют нитчатые бактерии, относящиеся к роду Sphaeratilus nutans. В аэротенках-смесителях также присутствуют флокулообразующие бактерии рода Zoogloea ramigera, которые факультативно занимают небольшую часть от общего количества микроорганизмов и практически не участвуют в микробиологических процессах. При рассмотрении системы взаимодействия популяций, можно наблюдать взаимодействие зоогленных и нитчатых бактерий. Нитчатые бактерии служат армирующим материалом, вокруг которого зооглейные бактерии создают скопления клеток, заключённых в экзополисахаридныи матрикс.

Продленная аэрация и поршневой режим течения в аэротенках-вытеснителях создают условия, позволяющие развиваться флокулирующим видам бактерий, доминирующую роль у которых занимают бактерии рода Zoogloea ramigera. В состав биоценоза активного ила также входят простековые бактерии рода Caulobacter, простековые почкующиеся бактерии рода Hyphomicrobium. Присутствуют также бактерии родов Nitrobacter winogradskyi, Nitrococcus mobilis.

Исходя из вышеизложенного, встает задача организации оптимальных условий для формирования и саморегуляции биологических систем, разработки методов их оценки и прогнозирования, а также обеспечения надежного функционирования доминирующих микробных сообществ биоценоза активного ила.

Установлено, что интенсивность развития доминирующих бактерий в аэротенке зависит от условий питания на разных этапах технологического цикла очистки и от различного отношения выделенных групп бактерий к питательному субстрату. Качество очистки стоков зависит также от того, насколько полно утилизируют питательный субстрат развивающиеся в активном иле бактерии. Закономерности развития бактерий связаны с использованием ими определённых химических веществ в качестве источников питания и энергии.

По общему объёму полученных данных микробиологических исследований можно сделать заключение, что при очистке сточных вод имеет место селекция микроорганизмов, вследствие которой формируется популяция микроорганизмов, наиболее приспособленная к условиям питания при более значительном удалении биогенных элементов с использованием экзополисахаридов на этапе механической очистки сточных вод.

В главе 6 приведены результаты исследования эффективности технологических процессов отстаивания смесей сточных вод и активного ила в отстойниках.

Эффективность очистки смесей сточных вод и активного ила зависит от факторов, характеризующих поступающую сточную воду и гидравлические режимы работы систем очистки.

Проведена оценка гидравлических характеристик отстойников путем использования различных видов трассирующих добавок.

По результатам, полученным при испытаниях отстойников, установлены характерные виды кривых распределения времени пребывания воды симметричного, асимметричного и экспоненциального типов.

При проведении работы разработан метод определения эффективности очистки сточных вод, основанный на совместном интегрировании кривых кинетики удаления биогенных элементов в сооружении С(0 и кривых распределения времени пребывания воды в отстойнике Е(Ч) (рис. 3).

о 30 60 90 120 150 180 Время обработки, мин

Рис. 3. Совместное интегрирование кривой осаждения

взвешенных веществ [С(1)] и кривой распределения потока воды в сооружении [Е(0]

Решение имеет вид:

- для случая непрерывных функций

С = ]С(І).Е(Г)хіі (9)

- для случая дискретных функций

С=£С(г).£(г)Лг (10)

Ординаты кривых СЦ) и Е(1:) определяются как произведения значений соответствующих координат этих кривых С(0 и Е(1) (рис. 3). Площадь ограниченная кривой и осью абсцисс выражает количество загрязняющего

вещества (взвешенных веществ, БПК5 и др.), которое не окисляется и выносится потоком воды, выходящим из сооружений.

В процессе исследований разработан графо-аналитический метод определения характеристик потока в отстойниках. Для определения элементов потока - объемов идеального вытеснения, идеального смешения и объема «мертвого пространства» по этому методу были использованы экспериментальные данные, полученные при испытаниях модели отстойника. В качестве исходных положений для разработки графо-аналитического метода определения количественных характеристик элементов потока в отстойнике использованы данные об элементах потока, характеристики задержки и сегрегации потока. Разработанный графо-аналитический метод применим для случаев, когда объем сооружения слагается из элементарных объемов потока идеального вытеснения, идеально смешанного потока и «мертвого пространства».

Разработанная математическая модель процесса отстаивания во вторичном отстойнике базировалась на балансовых зависимостях механизма отстаивания, процесса роста микроорганизмов и гидродинамики потоков во вторичном отстойнике.

Результаты проведенных экспериментальных работ позволили получить данные по влиянию уровня раздела фаз на концентрацию взвешенных веществ в выходящем потоке. Полученные материалы позволяют определить долю осажденных взвешенных веществ, иначе говоря, долю удаленных взвешенных веществ по отношению к поступившим при одинаковых временах обработки и высотах отбора проб в экспериментальной колонке.

Анализ сходимости расчетных и экспериментальных данных показал, что коэффициент корреляции составляет 96,0%, что подтверждает удовлетворительную корректность полученных математических моделей.

В процессе испытаний разработан способ определения конструктивных характеристик вторичных отстойников, основанный на использовании данных, полученных экспериментальным путем.

Полученные данные позволяют определить размеры отстойника и необходимое время пребывания водно-иловой смеси в отстойнике, когда по условиям сброса очищенных сточных вод задан общий процент оседающих взвешенных веществ и биогенных элементов.

В целом в результате выполнения работы получены математические модели технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений, позволяющие прогнозировать характеристики эффективности систем биологической очистки.

Полученные материалы использованы в практике разработки и создания эффективных систем обработки органосодержащих сточных вод.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны модели технологических процессов очистки сточных вод от дисперсных, коллоидных и биогенных загрязнений, позволяющие обеспечить выбор оптимальных режимов работы всех элементов современных очистных сооружений.

2. Показано, что комплексная оценка эффективности систем очистки должна предусматривать моделирование процессов: первичной обработки сточных вод с использованием биополимеров активного ила, биохимической очистки смесей сточных вод и активного ила в аэрационных сооружениях смешанного и вытеснительного типа, отделения очищенной воды от иловой массы путем гравитационного отстаивания во вторичных отстойниках.

3. Установлено, что перспективным методом повышения эффективности механической очистки органосодержащих сточных вод в первичных отстойниках является использование биополимеров, выделяемых микроорганизмами активного ила при его предварительной физико-механической обработке. Аналитическая обработка полученных экспериментальных данных показала, что присутствие биополимерных соединений в смеси интенсифицирует процесс флокулирования загрязнений и обеспечивает как увеличение скорости осаждения дисперсных и коллоидных частиц, так и формирование более плотного и компактного осадка.

4. Анализ состава и концентрации полисахаридов в гидромеханически обработанной смеси сточной воды и активного ила показал, что в смеси содержатся олигосахариды с молекулярной массой 6500-7000 Да и олиго-полисахариды (или гликопротеиновые комплексы) с молекулярной массой более 8000 Да.

Проведены исследования образцов полимеров методом гель-проникающей хроматографии (ГПХ) и произведен расчет их молекулярно-массовых характеристик.

Определены среднемассовые молекулярные массы исследованных образцов: для надосадочной жидкости - 188748 Да, для иловой массы - 127608 Да.

5. Полученные аналитические зависимости значений оптимальных зон энергетического уровня воздействия для получения максимальных концентраций биополимеров, показали что оптимум лежит в пределах 900-1200 Дж/кгмм.

Применение биополимеров позволяет на 40-60% интенсифицировать процессы осаждения крупно- и мелкодисперсных частиц загрязнений перед подачей сточных вод на биохимическую обработку в аэротенки.

6. Результаты микробиологических исследований показывают, что при биохимической обработке сточных вод имеет место селекция микроорганизмов, вследствие которой формируется популяция микроорганизмов, наиболее приспособленная к условиям питания в том или ином аэротенке.

Определены доминирующие бактерии различных технологических систем очистки предварительно осветленных сточных вод.

Характерной особенностью работы аэротенков-смесителей является преобладание в биомассе активного ила нитчатых форм бактерий, доминирующей из которых являются нитчатые бактерии, относящиеся к роду Бр1шегай1из паШт.

Продленная аэрация, а также поршневой режим течения в аэротенках-вытеснителях создают условия, позволяющие развиваться флоккулирующим видам бактерий, доминирующую роль у которых занимают бактерии рода Хоо^1оеа гапщега.

7. Разработана математическая модель процесса седиментации взвешенных веществ в отстойниках на основе анализа баланса жидкостных потоков, зависимостей механизма отстаивания, процесса роста микроорганизмов и гидродинамики потоков в отстойнике.

8. Разработан графо-аналитический метод определения количественных характеристик элементов потока в отстойниках на основе изучения элементов потока, характеристик его задержки и сегрегации.

Полученные данные позволяют определить размеры отстойника и необходимое время пребывания водно-иловой смеси при заданном общем содержании оседающих взвешенных веществ в осветленной сточной воде.

9. Разработаны и апробированы на практике методы управления составом биоценозов активного ила на очистных сооружениях различных типов, направленные на реализацию в сооружениях биологической очистки процессов аммонификации-нитрификации-денитрификации. Метод определения эффективности очистки сточных вод основан на совместном интегрировании кривых кинетики удаления биогенных элементов и кривой распределения гидравлического времени пребывания воды в сооружении.

Предложения для практики.

На основе результатов проведенной работы разработаны:

Методическое положение «Технология удаления азота из сточных вод очистных сооружений предприятий АПК способом парциальной нитрификации в мембранном реакторе» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.10.2013г.).

очистных сооружений предприятий АПК» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.10.2012г.).

Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизациошюй биопленкой» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 22.06.2011г.).

Методическое положение «Реорганизация технологической схемы очистных сооружений предприятий АПК» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 15.12.2010г.).

Материалы и результаты работы использованы:

ОАО «Мосводоканал НИИпроекта» г. Москва 2013г. при разработке проектов левобережных и правобережных очистных сооружений г. Иркутска с вероятным годовым экономическим эффектом 1,2 млн. руб.,

ОАО «Водоканал» Тюменская обл., г. Ишим., 2013, при внедрении результатов научно-исследовательских работ на очистных сооружениях г. Ишим повышены показатели очищенных сточных вод, исключен вывод избыточного активного ила, предполагаемый экономический эффект составляет 750,0 тыс. руб. в год;

ОАО «Адсорбер», г. Пермь, 2013г., при проведении проектно-конструкторских работ по объекту «Канализационные очистные сооружения биологической очистки бытовых сточных вод КОС-450 для временного вахтового поселка строителей ЕРС подрядчика на Южно-Тамбейском ГКМ, ВЖК 1 очередь» с вероятным годовым экономическим эффектом от использования результатов НИР для первой очереди строительства 280 тыс.руб,

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Ксенофонтов Б.С., Павлинова И.И., Крупский A.C., Малышева A.A., Калистратов И.М. Совершенствование механической очистки сточных вод с

использованием биотехнологических приемов // Безопасность

жизнедеятельности - 2013. - № 7(151) -С.16-19.

2. Денисов A.A., Крупский A.C., Малышева A.A., Плотников М.В., Денисова Е.А. Совершенствование механизма процессов седиментации дисперсных и коллоидных частиц органических загрязнений с помощью биополимеров активного ила//Химическая промышленность сегодня. -2013. -№ 5 - С. 52-56.

3. Денисов A.A., Крупский A.C., Чичилеишвили Г.Д., Малышева A.A., Калистратов И.М., Плотников М.В. Сооружения аэробной биологической очистки сточных вод животноводческих комплексов на основе трехфазных псевдоожиженных систем//«Ветеринария и кормление» Журнал ветеринария

и кормление № 6/2012 ноябрь-декабрь - С. 50-51.

4. Павлинова И.И., Крупский A.C. Совершенствование очистки сточных вод от избыточных соединений фосфора с использованием биотехнологических приемов // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета: Серия: Строительство и архитектура. Вып. 31(50) - ч 2. Строительные науки 2013 - С. 519-523.

5. Павлинова И.И., Крупский A.C., Малышева A.A., Калистратов И.М. Обработка животноводческих стоков. Моделирование комбинированных активно-иловых систем // Научно-производственный журнал «СВИНОВОДСТВО» июнь-июль 2012 - С.36-39.

6. Павлинова И.И., Крупский A.C. Биофильтры - пути усовершенствования и развития конструкций // Сборник трудов ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства. - 2009. - С. 10-11.

Материалы и тезисы Международных и Всероссийских конференций:

7. Королева М.В., Крупский A.C., Стрельцов С.А. Влияние условий работы биореактора на колматацию фильтрующих погружных пластин// Сборник материалов VII Международной научной конференции «Качество

внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Самарканд, 17-21 мая -2010. - С. 111-112.

8. Денисов A.A., Кореньков А.Д., Крупский A.C. Механизм очистки сточных вод от фосфора// Сборник статей VI Всероссийский научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем». - г. Пенза-2010-С. 31-32.

9. Павлинова И.И., Крупский A.C., Кореньков А.Д. Удаление фосфора с использованием биокоагулянта// Сборник трудов на научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности России». - 2010 г.

10. Павлинова И.И., Крупский A.C. Пути совершенствования технологии и управления режимами аэробной биологической очистки// Сборник материалов VII межвузовской научной конференции студентов и аспирантов «История и перспективы развития инженерных систем». - г. Москва, 30 ноября -2010.-С. 147-157.

11. Павлинова И.И., Жакевич A.A., Крупский A.C. Организация процесса аэробной биологической очистки коммунальных сточных вод// Сборник материалов X Международная научно- практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности». - г. Пенза, декабрь. - 2010. - С. 136-139.

12. Павлинова И.И., Крупский A.C., Зинченко A.B. Исследование гидродинамических и массобменных процессов в аэрационных сооружениях биологической очистки сточных вод // Сборник материалов VIII Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» - г. Пенза - 2010. - С. 117-119.

13. Павлинова И.И., Крупский A.C., Шекета H.A. Повышение эффективности аэробной биологической очистки путем регулирования амплитудно-частотных характеристик по загрязнениям сточных вод// Сборник статей XII Международной научно-практической конференции

«Города России: проблемы строительства, инженерного

обеспечения, благоустройства и экологии». - г. Пенза - 2010.- С. 114-117.

14. Павлинова И.И., Пунько И.А., Крупскнй A.C. Пути совершенствования технологии аэробной биологической очистки// Сборник материалов II Международной научно-практической конференции посвященной памяти академика РАН и РААСН Сергея Васильевича Яковлева (шестые Яковлевские чтения ) «Водоснабжение и водоотведение мегаполиса». - г. Москва - 2011. - С. 294-297.

15. Павлинова И.И., Крупскпй A.C. Исследования процессов массоперадачи кислорода в биореакторах// Материалы X Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». -г. Будапешт, 13-20 мая. - 2012. - С. 82-87.

16. Павлинова И.И., Крупскнй A.C. Моделирование процессов осаждения водно-иловых смесей в первичных отстойниках// Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости и

безопасности систем жизнеобеспечения в сфере жилищно-коммунального хозяйства». - г. Москва, 18-19 ноября. -2011. - С. 143-146.

17. Денисов A.A., Крупскнй A.C., Чичилеишвили Г.Д., Малышева A.A., Калистратов И.М., Плотников М.В. Активно-иловые системы обработки животноводческих сточных вод// Материалы международной научно-практической конференции.- г. Щелково, 5-7 декабря - 2012. - С. 529-534.

18. Денисов A.A., Светличкин В.В., Денисова Е.А., Крупскнй A.C., Малышева A.A., Калистратов И.М., Чичилеишвили Г.Д. Гидравлические режимы подавления нитчатого вспухания активного ила в аэротенках// Материалы международной научно-практической конференции.- г. Щелково, 5-7 декабря - 2012. - С.534-537.

19. Денисов A.A., Крупскнй A.C., Чичилеишвили Г.Д., Малышева A.A., Калистратов И.М. Механическое пеногашение в аэротенках смесительного типа// Материалы международной научно-практической конференции.- г. Щелково, 5-7 декабря - 2012. - С. 537-539.

20. Денисов A.A., Чичилеишвили Г.Д., Фролов И.Ю., Крупским A.C., Калистратов И.М. Модель ламинарного течения вод в биологических прудах доочистки // Материалы международной научно-практической конференции,- г. Щелково, 5-7 декабря - 2012. - С. 540-542.

21. Павлинова И.И., Жакевич A.A., A.C. Крупский Пути ликвидации процесса нитчатого вспухания в аэробных бассейнах-путь к сохранению водоемов России // II Международная Научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». - г. Москва- 2010. -.С. 143-144.

22. Павлинова И.И., Крупский A.C. Метод управления снижения уровня загрязнений водных объектов с использованием экзополисахаридов// Научно-практическая конференция «Комплексный подход к благоустройству территорий города Москвы» - 2011. - С. 25-26.

23. Павлинова И.И., Крупский A.C. Комплексная система оптимизации аэробной биологической очистки сточных вод // Научно-практическая

конференция «ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства». - 2012. -С. 18-20.

24. Павлинова И.И., Крупский A.C. Модернизация технологии аэробной биологической очистки сточных вод // Пятнадцатая международная межвузовская научно-практическая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство-формирование среды жизнедеятельности». - г. Москва - 2012. - С.23-29.

25. Павлинова И.И., Крупский A.C., Калистратов И.М. Комплексная оптимизация аэробной биологической очистки сточных вод // Материалы XI Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха иокружающей среды», «INDOOR AIR AND ENVIRONMENTAL QUALITY». -г. Ханой, 23 марта -5апреля. - 2013. - С. 98-104.

Подписано в печать 23.10.2013г.

Усл.п.л. - 1.5 Заказ №16999 Тираж: 100 экз.

Копицентр «ЧЕРТЕЖ.ру» ИНН 7701723201 107023, Москва, ул.Б.Семеновская 11, стр.12 (495) 542-7389 www.chertez.ru

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата технических наук, Крупский, Алексей Сергеевич, Щёлково

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт биологической промышленности»

04201364674

На правах рукописи

КРУПСКИЙ Алексей Сергеевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ ОРГАНОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

03.01.06 - биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ Заслуженный деятель науки РФ

А.А. Денисов

Научный консультант: доктор технических наук

А.Я. Дадасян

Щелково - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................6

Актуальность...........................................................................................................6

Цель и задачи...........................................................................................................7

Научная новизна......................................................................................................8

Практическая значимость.......................................................................................9

Апробация работы...................................................................................................9

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..............................................................................................12

1.1 Необходимость обеспечения надежности и эффективности физико-механической обработки сточных вод...............................................................12

1.2 Гравитационные осаждения взвешенных частиц.........................................15

1.3 Оценка параметров процесса хлопьеобразования при седиментации загрязнений............................................................................................................19

1.4 Применение биополимеров для интенсификации процессов флокуляции частиц загрязнений................................................................................................23

1.5 Активный ил аэротенков как источник биофлокулянтов............................27

1.6 Процессы отстаивания смесей сточных вод и активного ила.....................31

1.7 Заключение......................................................................................................33

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ................................34

2.1 Экспериментальная (пилотная) установка....................................................34

2.2 Методики и оборудование, использованные при проведении лабораторных анализов.........................................................................................37

2.3 Гидромеханическая обработка активного ила.........................................38

2.4 Анализ молекулярно-массового распределения и определение концентрации полисахаридов в образцах.........................................................42

2.5 Заключение.......................................................................................................46

Глава 3. МЕХАНИЗМ И ДИНАМИКА ПРОЦЕССОВ ОСАЖДЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ БИОПОЛИМЕРОВ АКТИВНОГО ИЛА............................56

3.1 Обследование действующих очистных сооружений по технологическим параметрам.............................................................................................................57

3.2 Анализ технологических характеристик функционирования сооружений и определение исходных параметров моделирования..........................................61

3.3 Анализ состава и концентрации полисахаридов в гидравлически обработанной смеси сточных вод и активного ила............................................63

3.4 Кинетика отстаивания дисперсных систем с использованием биополимеров активного ила...............................................................................69

3.5 Прогноз снижения нагрузок по загрязнениям на блок биологической очистки...................................................................................................................72

3.6 Заключение.......................................................................................................73

Глава 4. МОДЕЛИ ДИНАМИКИ СЕДИМЕНТАЦИИ ДИСПЕРСНЫХ СМЕСЕЙ...............................................................................................................99

4.1. Уравнение седиментации в частных производных...................................100

4.2. Гидравлические режимы работы отстойника..........................................102

4.3 Дискретная форма уравнения седиментации.............................................102

4.3.1 Распределение внутренних потоков...............................................102

4.3.2 Численное решение задачи..............................................................103

4.3.3 Привязка параметров модели..........................................................105

4.3.4 Параметры процесса в отстойнике.................................................106

4.3.5 Чувствительность модели................................................................107

4.4 Заключение.....................................................................................................110

Глава 5. СОСТАВ ДОМИНИРУЮЩИХ БИОЦЕНОЗОВ АКТИВНОГО

ИЛА В АЭРОТЕНКАХ.....................................................................................115

Заключение...........................................................................................................123

Глава 6. ПРОЦЕССЫ ОТСТАИВАНИЯ СМЕСЕЙ СТОЧНЫХ ВОД И АКТИВНОГО ИЛА ВО ВТОРИЧНЫХ ОТСТОЙНИКАХ.......................137

6.1 Гидравлическая эффективность вторичных отстойников...................137

6.2 Процессы отстаивания водно-иловых смесей............................................143

6.2.1 Экспериментально-расчетные исследования процессов седиментации водно-иловых смесей во вторичных отстойниках..............143

6.2.2 Определение конструктивных характеристик вторичных отстойников................................................................................149

6.3 Заключение.....................................................................................................152

ВЫВОДЫ............................................................................................165

ЛИТЕРАТУРА...........................................................................168

ПРИЛОЖЕНИЯ..........................................................................181

1. Методическое положение «Технология удаления азота из сточных вод очистных сооружений предприятий АПК способом парциальной нитрификации в мембранном реакторе» 2013 г...................................182

2. Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ «По очистке сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающей надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК» 2012 г................................184

3. Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизованной биопленкой» 2011 г............................................186

4. Методическое положение «Реорганизация технологической схемы

очистных сооружений предприятий АПК» 2010..................................188

5 Справка ОАО «МосводоканалНИИпроект» об использовании проектной организацией результатов научно-исследовательской работы по теме «Моделирование технологических процессов переработки жидких

органосодержащих отходов» 2013г...................................................190

6. Справка ОАО «ВОДОКАНАЛ» г. Ишим, Тюменская обл. о результатах использования научно-исследовательской работы

«Реорганизация технологической схемы очистных сооружений

предприятий АПК» 2013 г..............................................................191

7. ЗАО Проектно-конструкторское предприятие АДСОРБЕР» г. Пермь об использовании результатов научно-исследовательской работы по теме «Реорганизация технологической схемы очистных сооружений предприятий АПК» 2013г...............................................................................192

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

В настоящее время водное хозяйство городов и промышленных предприятий представляет из себя сложный комплекс сооружений и их аппаратурного оформления. Целью исследований является поиск оптимальных условий обработки водных источников, обеспечивающих высокое качество воды, поставляемой потребителям. Для этого необходимо проведение исследований широкого многообразия факторов, влияющих на процесс очистки сточных вод различного происхождения.

Интенсивное воздействие человека на природу привело к такому загрязнению водных ресурсов планеты, что проблема защиты окружающей среды стала глобальной и требующей безотлагательного решения на пути устойчивого развития мирового сообщества.

В нашей стране Правительство уделяет большое внимание этому вопросу и уже несколько лет работает программа «Чистая вода», в которую привлечены научные и производственные кадры России.

Существенный вклад в развитие методов обработки органосодержащих отходов внесли C.B. Яковлев, Я.А. Карелин, И.В. Скирдов, А.И. Албулов, В.П. Варламов, В.Г. Тюрин, В.И. Баженов, И.И. Павлинова, Ю.Ф. Эль, Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова, A.A. Денисов и другие.

В условиях постепенного ухудшения состояния поверхностных источников большое значение приобретает разработка методов эколого-технологической защиты окружающей природной среды от загрязнения ее отходами производств и бытовыми коммунальными стоками населенных пунктов. Попадание в водные источники неочищенных сточных вод, образующихся при реализации технологических процессов производства и переработки продукции, а также в процессе жизнедеятельности людей, влекут за собой тяжёлые последствия. В связи с этим возникает необходимость строительства или реконструкции очистных сооружений,

обеспечивающих показатели очистки, заданные государственными природоохранными органами.

Настоящая работа посвящена разработке моделей технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов.

Диссертационная работа выполнялась на полупромышленных установках и промышленных объектах, а также на лабораторной базе ГНУ ВНИТИБП РАСХН в соответствии с планами государственной тематики (РК № 01201169494).

Цель и задачи исследования

При выполнении работы были поставлены следующие задачи:

- разработка практических рекомендаций по внедрению метода повышения эффективности механической очистки сточных вод за счёт использования биополимеров активного ила;

микробиологические исследования динамики трансформации биоценоза активного ила аэрационных сооружений при его предварительной обработке гидромеханическими методами;

Научная новизна

6. Разработан графоаналитический метод прогнозирования технологических характеристик функционирования отстойников на основе совместного интегрирования количественных характеристик гидравлики потоков и седиментации взвешенных веществ в отстойниках.

Практическая значимость

Полученные результаты работы являются следствием комплекса экспериментально-теоретических исследований, показавших высокую степень сходимости и позволяющих с достаточно высокой степенью точности выполнить конструкторско-технологические расчеты по нахождению оптимальных решений, с целью оптимизации работы как действующих, так и реконструированных сооружений.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы доложены на: Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды», «INDOOR AIR AND ENVIRONMENTAL QUALITY». - г. Ханой, 23 марта - 5апреля. - 2013; X Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Будапешт, 13-20 мая. - 2012; VII Международной научной конференции «Качество внутреннего воздуха и окружающей среды». - г. Самарканд, 17-21 мая - 2010; VI Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем». - г. Пенза- 2010; VII межвузовской научной конференции студентов и аспирантов «История и перспективы развития инженерных систем» - г. Москва, 30 ноября - 2010;

X Международной научно-практической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности». - г. Пенза, декабрь. - 2010; VIII Международной научно-практической конференции

«Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» - г. Пенза - 2010; XII Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии». - г. Пенза - 2010; II Международной научно-практической конференции посвященной памяти академика РАН и РААСН Сергея Васильевича Яковлева (шестые Яковлевские чтения ) «Водоснабжение и водоотведение мегаполиса» - г. Москва - 2011; Международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивости и безопасности систем жизнеобеспечения в сфере жилищно-коммунального хозяйства». - г. Москва, 18-19 ноября. -2011; Международной научно-практической конференции.-г. Щелково, 5-7 декабря - 2012; II Международной Научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях». - г. Москва- 2010 ; Научно-практической конференции «Комплексный подход к благоустройству территорий города Москвы» - 2011; Научно-практической конференции «ГОУ ВПО Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства». -2012; Пятнадцатой международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство-формирование среды жизнедеятельности», г. Москва - 2012.

На основе результатов проведенной работы разработаны:

Техническое задание на проведение опытно-конструкторских работ «По очистке сточных вод с использованием иммобилизационно-фильтрующих систем, повышающей надежность и производительность функционирования очистных сооружений предприятий АПК» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 05.10.2012г.).

Методические положения «Моделирование процессов массопередачи кислорода и усвоение субстрата в барботажных реакторах с иммобилизационной биопленкой» (Утв. Отделением ветеринарной медицины РАСХН 22.06.2011г.).

Материалы и результаты работы использованы:

ОАО «МосводоканалНИИпроекта» г. Москва 2013г. при разработке проектов левобережных и правобережных очистных сооружений г. Иркутска с вероятным годовым экономическим эффектом 1,2 млн. руб.;

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Необходимость обеспечения надежности и эффективности физико-механической обработки сточных вод

Сохранение чистоты водных ресурсов нашей планеты является важной социально-экономической задачей. Поэтому сброс неочищенных или �

Информация о работе

Крупский, Алексей Сергеевич
кандидата технических наук
Щёлково, 2013
ВАК 03.01.06

Диссертация

Моделирование технологических процессов переработки жидких органосодержащих отходов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы