Очистка водных сред от нефтепродуктов модифицированным отходом переработки ячменя

Гальблауб, Ольга Андреевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Очистка водных сред от нефтепродуктов модифицированным отходом переработки ячменя
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Очистка водных сред от нефтепродуктов модифицированным отходом переработки ячменя"

На правах рукописи

ГАЛЬБЛАУБ ОЛЬГА АНДРЕЕВНА

ОЧИСТКА ВОДНЫХ СРЕД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ОТХОДОМ ПЕРЕРАБОТКИ ЯЧМЕНЯ

03.02.08 — Экология (в химии и нефтехимии)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 п МОЯ 2013

Казань-2013

005541341

Работа выполнена на кафедре инженерной экологии федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВПО КНИТУ)

Научный Шайхиев Ильдар Гильманович,

руководитель доктор технических наук, доцент

Официальные Ягафарова Гузель Габдулловна, доктор техниче-

оппоненты: ских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уфимский

государственный нефтяной технический университет», заведующий кафедрой «Прикладная экология»

Собгайда Наталья Анатольевна, доктор технических наук, доцент, Энгельский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина», доцент кафедры «Экология и охрана окружающей среды»

Ведущая федеральное государственное бюджетное образо-

организация: вательное учреждение высшего профессионально-

го образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет», г. Пермь

Защита состоится 11 декабря 2013 года в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.080.02 при ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68, (зал заседаний Ученого совета, А-330).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского национального исследовательского технологического университета.

Автореферат разослан «_» ноября 2013 г.

Ученый секретарь Степанова

диссертационного совета — Светлана Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Республика Татарстан (РТ) относится к числу важнейших минерально-сырьевых регионов Российской Федерации. Основным полезным ископаемым РТ является нефть. На базе разведанных запасов созданы и функционируют мощные нефтедобывающий и нефтехимический комплексы, являющиеся основными источниками загрязнения окружающей среды нефтепродуктами (НП). Последние попадают в природную среду в результате аварийных разливов в системах перекачки и транспортировки, на нефтяных терминалах и нефтебазах, в хранилищах НП, на автозаправочных комплексах и станциях, а также со сточными водами (СВ) предприятий. Растворенные и эмульгированные НП наносят большой вред многим гидробионтам. Вода приобретает токсические свойства, специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, вязкость. Нефтяная пленка нарушает газообмен между водной поверхностью и атмосферой, заметно снижая интенсивность фотосинтеза одноклеточными водорослями, водной растительностью, угнетает развитие ней-стонных сообществ, препятствует доступу воздуха личинкам рыб и подавляет образование кислорода в воде. Нефть и НП не относятся к наиболее опасным для человека токсичным загрязнениям. В общей массе, они составляют большую долю, а, следовательно, наносят существенный ущерб окружающей среде.

Несмотря на то, что необходимость организации и реализации мероприятий по предупреждению и ликвидации разливов нефти и НП предприятиями, осуществляющими разведку месторождений, добычу, а также переработку, транспортировку и хранение последних закреплена федеральным законодательством, вопрос снижения техногенной нагрузки на водные объекты стоит весьма остро.

В связи с вышесказанным, важной и актуальной задачей видится усовершенствование ресурсосберегающих технологий и методов очистки от загрязнений НП, позволяющих уменьшить антропогенную нагрузку на объекты окружающей среды и снизить себестоимость очистки за применения реагентов качественно нового уровня. Из существующих методов удаления НП из воды предпочтение отдается сорбционным методам, обладающими рядом преимуществ, в частности, возможность очистки от загрязнений практически до любой остаточной концентрации, управляемость процессом и др. Наиболее привлекательны сорбционные материалы (СМ) из отходов переработки растительного сырья. При использовании последних решается двойная экологическая задача - перевод отходов в разряд вторичных материальных ресурсов и их применение для очистки сточных и природных вод. В настоящей диссертационной работе исследована возможность использования для удаления нефти и НП отхода переработки зерна - плодовых оболочек зерен ячменя (ПОЗЯ).

Автор выражает признательность и благодарность к.т.н. Степановой С. В. за ценные советы и замечания при написании диссертации.

Цель работы состояла в поиске решений и методов для снижения техногенного воздействия на окружающую среду в результате попадания НП в водные объекты с использованием отходов растительного происхождения.

Задачи исследования:

1. Исследование сорбционных характеристик ПОЗЯ, а также процесса их взаимодействия с НП.

2. Исследование процесса очистки водных объектов от нефти и НП, и возможности интенсификации данного процесса путем модификации СМ.

3. Разработка технического решения по использованию ПОЗЯ в качестве СМ. Определение пути утилизации отработанного реагента.

Научная новизна диссертационной работы подтверждается следующими положениями, выносимыми на защиту:

- раскрыты закономерности механизма удаления НП из водных сред отходом ячменя. Определено, что взаимодействие последних происходит по адгезионному механизму;

-выявлены возможные способы увеличения сорбционной емкости по отношению к нефти и гидрофобных характеристик СМ. В частности, установлено, что обработка ПОЗЯ 1 % растворами кислот приводит к созданию развитой поверхности за счет вымывания низкомолекулярных фрагментов материала; показано, что модификация высокочастотной (ВЧ) плазмой пониженного давления способствует приданию образцам гидрофобных свойств и увеличению сорбционной емкости по отношению к НП, а как следствие, повышению степени очистки водных объектов.

Практическая значимость работы.

Предложено использование отхода от переработки зерен ячменя для очистки водных сред от нефти и НП.

Разработана технологическая схема процесса очистки водного потока малой дебетности от нефти и НП. Названный способ испытан в ЦНДГ №2 «Азна-каевскнефть» ОАО «Татнефть» им. В. Д. Шашина. Результаты промышленных испытаний показали, что при использовании плодовых оболочек зерен ячменя в качестве сорбционной загрузки нефтеулавливающих конструкций содержание НП снижается в 625 раз; при использовании плазмообработанных плодовых оболочек — в 2000 раз.

Выполнен расчет величины эколого-экономического предотвращенного ущерба при разливе НП в условиях водного потока малой дебетности, который составил более 1400000 рублей.

Предложен способ утилизации отработанного СМ в печах с пульсирующим горением. Испытания показали, что масса образующейся золы не превышает 4 %. Проведенный элементный анализ состава золы рентгенофлуоресцентным методом показал, что она относится к третьему классу опасности.

Достоверность полученных результатов обеспечивается применением стандартных экспериментальных методик и метрологическими характеристиками поверенных измерительных приборов, а также оценкой погрешности экспериментальных данных и их удовлетворительных совпадений с результатами промышленных испытаний.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы безопасности в техносфере» (г. Улан-Удэ, 2010 г.); Всероссийской конференции. «Экологические проблемы урбанизированных территорий» (г. Пермь, 2011 г.); Региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты окружающей среды в химической промышленности и смежных областях» (г. Новочебоксарск, 2011 г.); Межрегиональных конференциях «Промышленная экология и безопасность» (г. Казань, 2010, 2011 гг.); VII Международной научно-практической конференции «Perspektywiczne opracowania sa nauka I technikami - 2011» (Przemysl, Poland, 2011 г.); Межрегиональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «III, IV Камские чтения» (г. Набережные Челны 2011, 2012 гг.); II Международном конгрессе «Чистая вода. Казань» (г. Казань, 2011 г.); Открытом конкурсе научных работ студентов и аспирантов им. Н.И. Лобачевского (г. Казань, 2012 г.); Международной молодежной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов» (г. Казань, 2012 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в печати в 5 статьях, 4 из них в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных к изданию ВАК, 10 тезисах докладов.

Личный вклад соискателя. Автор принимал участие в постановке цели и задач исследования, проведении научных экспериментов, их обсуждении, апробации результатов исследований и подготовке основных публикаций по выполненной работе.

Структура диссертационной работы.

Диссертация состоит из 5 глав, изложенных на 125 страницах, содержит 28 рисунков и 22 таблицы, библиографического списка, включающего 139 литературных источника и трех приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследований, определены цели и задачи исследования, раскрыты научная новизна и практическая значимость, приведена общая характеристика работы.

Глава 1 посвящена анализу литературы и включает в себя как описание источников загрязнения водных объектов НП, так и существующих способов удаления последних. Особое внимание уделено сорбционным методам, в

частности, использованию в качестве СМ отходов растительного происхождения. Рассмотрены различные способы модификации названных материалов с целью увеличения сорбционной емкости и придания гидрофобных свойств. Приведенный обзор позволил сформулировать основную цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2 содержит описание методик проведения экспериментов и используемого в работе оборудования. В диссертации использовались следующие методики и аппаратура: гравиметрический метод по весовому остатку; метод дифференциально-сканирующей калориметрии; ИК-спектроскопия, морфологические методы с использованием сканирующего электронного микроскопа и атомно-силового микроскопа; рентгеноструктурный анализ; рентгенофлуоресцентный анализ, диэлектрические исследования; метод БЭТ; стандартные методики определения сорбционной емкости.

Глава 3 включает в себя данные по мониторингу массы НП, сброшенных в малые водные объекты Юго-Восточного и Приикского районов РТ за последние годы. Показано, что, несмотря на положительную динамику снижения количества НП, попадающих в водные объекты, последние продолжают оставаться основными загрязняющими веществами поверхностных вод РТ. Для многих водных объектов данного региона характерно наличие среднегодовых концентраций НП, в разы превышающих предельно допустимые.

Также обсуждаются результаты экспериментов по влиянию параметров кислотной и плазменной модификации исследуемых сорбционных материалов на нефте- и водопоглощающие свойства ПОЗЯ и эффективность очистки воды с применением последних.

Характеристика ПОЗЯ как исходного материала для производства сорбента

Исходя из полученных данных о фракционном составе вычислена удельная геометрическая площадь ПОЗЯ - 0,0028 м2/г. Однако, общая площадь поверхности, полученная методом тепловой десорбции аргона, составила 0,44 м2/г (т.е. почти в 200 раз больше), что свидетельствует о развитой поверхности материала, наличии пор и микротрещин.

Исследование сорбционной емкости ПОЗЯ.

На следующем этапе определялась сорбционная емкость ПОЗЯ по отношению к карбоновым и девонским нефтям, добытыми НГДУ «Елховнефть» ОАО «Татнефть», а также по отработанным маслам марок И-40 и КС-19. Полученные значения сорбционной емкости (А), определенные в статических условиях при Т=20 °С, представлены на рисунке 1.

Из графика видно, что поглощение НП заканчивается через 5 минут контактирования. Эффективность процесса сорбции в начальный период смачивания ограничивается диффузией НП внутрь СМ, а также накоплением слоя

сорбата у границы раздела фаз сорбент-сорбат, обусловленные силами Ван-дер-Вальса. Из сопоставительного анализа кривых на данном рисунке установлено, что наибольшая сорбционная емкость достигается при поглощении масла КС-19. Последнее объясняется высокой вязкостью масла. Таким образом, в работе показано возрастание сорбционной емкости ПОЗЯ с увеличением вязкости сорбата.

Рассчитано, что истинный объем частиц (т.е. объем всех частиц, содержащихся в данном объеме без воздуха), содержащихся в 1 кг ПОЗЯ составляет 0,28 дм3. Максимальное количество сорбированных НП колеблется от 4,7 до 7,3 кг/кг или от 5,3 до 6,7 дм3/кг. Следовательно, основная масса НП сорбируется не в объеме ПОЗЯ (ее порах и микротрещинах), а в объеме слоя СМ, образуя пленку. Данное обстоятельство позволяет предположить преимущественно адгезионный механизм взаимодействия ПОЗЯ и НП, а также утверждать, что скорость процесса сорбции описывается скоростью движения слоя сорбата вдоль поверхности СМ.

В дальнейшем эксперименты проводились с нефтями, как наиболее распространёнными поллютантами в нефтедобывающих районах РТ.

Очистка водной поверхности от НП.

При попадании на водную поверхность НП образуют плавающий слой. В этой связи исследовалась возможность использования ПОЗЯ для удаления нефтяных пленок с водной поверхности. Экспериментально показано, что наряду с поглощением нефти одновременно происходит и водопоглощение, что снижает эффективность очистки водных сред.

В связи с вышеизложенным изучалось влияние обработки растворами кислот (HCl, H2S04, HN03 и СН3СООН) концентрацией 0,5, 1,3% на изменение поглощения нефти и воды образцами ПОЗЯ. Найдено, что оптимальное время контактирования СМ с растворами кислот, при котором достигается максимальная сорбционная емкость по нефти, составило 30 минут. Показатели очистки модельных вод от нефти образцами ПОЗЯ, обработанными 1 % раствором кислот, приведены в таблице I.

1 —г.—

/ \

! |

О 5 10 15 20 25 30

Вр«ЧЯ,МЩ

---1 - • 2 - -3 ......4

Рисунок 1. - Зависимость сорбционной емкости ПОЗЯ от времени контакта и вида сорбата: 1 — нефть (девон); 2 — нефть (карбон); 3 — масло (И-40); 4 - масло (КС-19)

Таблица 1 - Показатели очистки модельных вод (3 мл нефти на 50 мл воды)

№ образца Н1щ)да+нефтЪ) кг/кг кг/кг ШвОДЫ) кг/кг Эффективность очистки, % Изменение водопоглощения, %

ПОЗЯ 3,76*/4,18* 2,54/2,61 1,22/1,57 95,13/96,67 -

ПОЗЯ + Н2504 3,41/3,88 2,32/2,57 1,01/1,31 95,71/97,17 -10,85/-16,56

ПОЗЯ + НЫОз 4,04/4,19 2,54/2,61 1,18/1,45 92,18/94,57 -3,87/-8,80

ПОЗЯ + НС1 3,76/4,37 2,45/2,54 1,14/1,59 83,18/94,46 -6,35/+1,33

ПОЗЯ + СНзСООН 3,73/3,72 2,21/2,54 1,13/1,37 82,69/95,80 -7,98/-13,08

Примечание: * - данные для нефти девонского отложения;

** - данные для нефти карбонового отложения.

В процессе обработки растворами кислот из ПОЗЯ удаляется наиболее гидрофильный компонент (гемицеллюлоза), чем и объясняется снижение во-допоглощения образцов ПОЗЯ, обработанных растворами кислот.

Кроме того, в работе исследовалось влияние обработки ПОЗЯ ВЧ плазмой пониженного давления на эффективность процесса очистки водной поверхности от нефти. В качестве плазмообразующих газов использовались: воздух, смеси пропана с бутаном, аргона с воздухом и аргона с пропаном в соотношениях 70:30 соответственно. Для выявления наиболее подходящего режима обработки также варьировали такие параметры, как давление в рабочей камере (Р), анодное напряжение (иа), сила тока на аноде (1а), время плазмообработ-ки (Ц, расход плазмообразующего газа (()). Экспериментально определено, что наибольшим нефтепоглощением и гидрофобностью по отношению к исходному материалу обладают образцы, обработанные в атмосфере смесей пропана с бутаном и аргона с пропаном. В дальнейшем проводилась обработка образцов ПОЗЯ путем изменения параметров обработки в атмосфере названных газовых смесей. Режимы проведения модификации приведены в таблице 2. Образцам ПОЗЯ, обработанным плазмой в атмосфере смеси пропана с бутаном, присвоили обозначение 1а-15а, в атмосфере смеси аргона с пропаном 16-156, соответственно. Показатели очистки модельных вод от нефти девонского происхождения образцами ПОЗЯ, обработанными в названных режимах, приведены в таблице 3. Сравнительный анализ показателей очистки модельных вод (3 мл нефти на поверхности 50 мл воды) показал, что наибольшая эффективность очистки достигалась с использованием образцов №№ 1а, 12а и 126.

Ввиду того, что степень удаления нефти исследуемыми реагентами превышала 99 %, объем последней увеличивался до 5 и 7 мл на 50 мл воды и ис-следовалочь действие СМ, обработанных при наиболее оптимальных режи-

мах. Степень удаления нефти при использовании плазмообработанных образцов ПОЗЯ составляла не менее 99 %.

Таблица 2 - Режимы обработки ПОЗЯ ВЧ плазмой пониженного давления

№ режима Изменяемые параметры

обработки Р, Па 1,,А и„ кВ 1, мин О, г/сек

1 1,5

2 0,6 2,0

3 2,5

4 3,0

5 3,5 1

6 0,3

7 26,6 0,4 2,5

8 0,5 0,06

9 0,7

10 0,8

11 3

12 0,6 5

13 2,5 10

14 15

15 20

Таблица 3 — Показатели очистки модельных вод (3 мл нефти на 50 мл воды)

№ образца П1вода+нефтъ> Г Шнефти, КГ/КГ тводь1, кг/кг Эффективность очистки, % Изменение водопоглощения, %

ПОЗЯ 3,760 2,540 1,220 95,13 -

1а/1б 3,440/3,540 2,665/2,664 0,775/0,876 99,81/99,78 -36,48/-26,22

2а/2б 3,602/3,616 2,665/2,662 0,937/0,954 99,81/99,70 -23,2/-21,85

За/Зб 3,656/3,669 2,663/2,661 0,993/1,008 99,74/99,66 -18,61/-17,38

4а/4б 3,677/3,651 2,662/2,662 1,015/0,989 99,70/99,70 -16,8/-18,93

5а/5б 3,760/3,660 2,664/2,665 1,096/0,995 99,78/99,81 -10,16/-18,44

6а/6б 3,630/3,640 2,662/2,663 0,968/0,977 99,7/99,74 -20,65/-19,92

7а/7б 3,606/3,784 2,663/2,661 0,943/1,087 99,74/99,66 -22,71/-10,91

8а/8б 3,590/3,653 2,663/2,662 0,927/0,991 99,74/99,7 -24,02/-18,77

9а/9б 3,650/3,630 2,663/2,664 0,987/0,966 99,74/99,78 -19,1/-20,82

10а/10б 3,596/3,640 2,662/2,661 0,934/0,979 99,70/99,66 -23,44/-19,75

11а/116 3,608/3,711 2,662/2,663 0,946/1,048 99,70/99,74 -22,46/-14,15

12а/12б 3,452/3,490 2,668/2,665 0,784/0,825 99,93/99,81 -35,74/-32,38

13а/13б 3,615/3,659 2,661/2,662 0,954/0,997 99,66/99,70 -21,8/-18,28

14а/14б 3,628/3,647 2,661/2,661 0,967/0,986 99,66/99,66 -20,74/-19,18

15а/15б 3,633/3,638 2,661/2,663 0,972/0,975 99,66/99,74 -20,32/-20,08

Таким образом, экспериментально показано, что обработка ПОЗЯ 1 % растворами кислот в течение 30 минут и высокочастотной низкотемпературной плазмой в атмосфере смеси пропан-бутан в соотношении 70:30 способствуют увеличению эффективности очистки водных сред от НП. Для объяснения полученного эффекта проводились дополнительные исследования.

В главе 4 представлены и обсуждены результаты инструментальных исследований, показывающих влияние параметров кислотной и плазменной обработки на поверхность и структуру биополимеров, входящих в состав ПОЗЯ.

Анализ влияния кислотной обработки на ПОЗЯ.

В процессе обработки СМ растворами минеральных кислот происходит разрушение гликозидных связей (разрушение молекул гемицеллюлоз), растворение низкомолекулярных фрагментов ПОЗЯ, что подтверждается данными ИК-спектроскопии (рисунок 2) и рентгеноструктурного анализа (РСА). Следствием данного процесса является образование дополнительных поро-вых пространств.

„ I-—\ Анализ рентгенограмм ис-

Рисунок 2 - ИК-спектры поглощения в области 400- ЗЯ, НО И к изменению структу-4000 см ': 1) ПОЗЯ; 2) образец ПОЗЯ, обработанный ры поверхности. Данное обсто-

зультатами микроскопических исследований, произведенных на атомно-силовом микроскопе (АСМ) марки «MultiMode V» (рисунок 3), а также на сканирующем электронном микроскопе (СЭМ) марки «EVEX Mini SEM SX-3000» (рисунок 4). Воздействие на образцы серной кислоты способствует образованию поверхности за счет «выжигания» наружного слоя оболочек эпидермиса, о чем говорит распределение чешуек по высоте.

Данные микроскопии подтверждаются результатами измерения удельной поверхности образцов СМ. Так, для исходного образца ПОЗЯ названное значение составило 0,44 м2/г, в то время как для образца ПОЗЯ, обработанного раствором H2S04, показатель увеличился в почти в 4,5 раза и составил 1,88 м2/г.

Обработка кислотами приводит не только к изменению соотношений компонентов ПО-

ходного и модифицированного образцов ПОЗЯ показал наличие изменений в интенсивности и характере пиков. Отмечено уменьшение содержания кристаллической части в образце, обработанном 1% раствором серной кислоты.

1 % раствором H2SO4 (30 минут)

ятельство подтверждается ре-

Рисунок 3

а) б)

-Микрофотографии поверхности: а) ПОЗЯ б) образец ПОЗЯ, обработанный 1% раствором Н2304 в течение 30 минут (увеличение 10000 раз)

а) б)

Рисунок 4 - СЭМ снимки образцов ПОЗЯ: а) исходный; б) образец ПОЗЯ, обработанный 1% раствором Н2804 (30 минут) Исследование влияния обработки ПОЗЯ в потоке плазмы. Анализ ИК-спектров показал идентичность картины спектра исходного материала и образцов, подвергнутых воздействию плазмой в среде различных газов. Данное обстоятельство свидетельствует о том, что обработка плазмой в режимах, приведенных в таблице 2, не меняет химического состава образцов. Однако, РСА (рисунок 5) исходного и модифицированного образцов ПОЗЯ показал наличие изменений в интенсивности пиков, что свидетельствует об

70000

fi «Ю»

2 50000

Е «000

30000

С 20000

10000

увеличении содержания аморфной составляющей в СМ, положительно сказывающейся на его сорбционной емкости по НП.

Обработка ВЧ плазмой пониженного давления приводит к изменению структуры поверхности СМ, подтверждением данного обстоятельства является трехмерное изображение поверхности распределения высоты чешуек на поверхностях модифицированного и исходного образцов, полученные с помощью АСМ и представленные на рисунке 6. при воздействии на поверхность ПОЗЯ потока плазмы в гидрофобном режиме происходит сглаживание выступающих фрагментов поверхности. Так, для исходных ПОЗЯ наибольшее количество чешуек имеют высоту 450-500 нм, тогда как у образца ПОЗЯ, обработанного плазмой в наиболее оптимальном режиме число их сокращается.

8 12

16 20 24 28 Угол сканирования

32 36

Рисунок 5 - Рентгенограммы ПОЗЯ: 1) исходная; 2) образец ПОЗЯ, обработанный в атмосфере смеси пропана с бутаном в режиме Р=26,6 Па, 1=0,6 А, Ц,=1,5 кВ, 1=60 с, <2=0,06 г/с

* ^ИИИшаИИИИв th

j 11 .

180 2Об 3<Ю

бос ш S30 nm

б)

Рисунок 6 - Микрофотографии поверхности: а) ПОЗЯ б) образец ПОЗЯ, обработанный в атмосфере смеси пропана с бутаном в режиме Р=26,6 Па, 1а=0,6 А, иа=1,5 кВ, 1=60 с, 0=0,06 г/с. (увеличение 10000 раз)

Выводы подкреплены результатами измерения удельной поверхности СМ. Так удельная поверхность плазмообработанного образца (0,20 м2/г) оказалась почти в 2 раза меньше, чем у исходного (0,44 м2/г).

Данные по диэлектрической проницаемости, полученные на диэлектрическом спектрометре (рисунок 7) «NOVOCONTROL CONCEPT - 80», подтверждают предположение о рекомбинации ионов на поверхности СМ, что обуславливает разрушении связей (С-С) или (С-Н) и образование активных центров. Поверхность приобретает неполярные свойства, что также способствует появлению гидрофобных свойств.

Таким образом, показано, что обработка низкотемпературной ВЧ плазмой способствует очищению и активации поверхности СМ за счет ионной бомбардировки поверхности СМ.

Глава 5 посвящена научному обоснованию технологических

Рисунок 7 — Зависимость удельного сопротивления ПОЗЯ: 1) исходный образец, 2) образец ПОЗЯ, обработанный в атмосфере смеси пропана с бутаном в режиме Р=2б,6 Па, ^=0,6 А, и,=1,5 кВ, 1=60 с, (3=0,06 г/с

параметров применения ПОЗЯ в качестве СМ для очистки водных сред от НП.

При использовании сорбционных технологий для очистки нефтезагряз-ненных вод всегда встает вопрос возврата ценного продукта (нефти) и утилизации отработанного СМ. С целью определения характеристик взаимодействия исследовалась зависимость скорости стекания от количества нефти, удерживаемой слоем сорбента (рисунок 8). Как видно из графика, с увеличением температуры скорость стекания увеличивается, однако механизм процесса не меняется.

Установлено, что скорость стекания во всех случаях подчиняется уравнению:

йт И

Найдено значение энергии активации процесса стекания нефти, которое составило 6,96 КДж/моль, что указывает на физическую природу взаимодействия НП и ПОЗЯ.

Анализ полученных данных показал возможность использования ПОЗЯ в качестве СМ по схеме, представленной на рисунке 9. Размещение данной схемы предполагается в непосредственной близости от места разлива нефти или НП. Разработанная схема позволяет осуществить не только эффективную очистку и регенерацию СМ, но и предусматривает термическую утилизацию последнего, а также сепарацию фаз уловленной нефти. Рисунок 8 - Зависимость скорости стекания нефти Схема СОСТОИТ ИЗ не-

<К2/Л от количества нефти О, удерживаемой слоем при скольких стадий. Первона-— Ж1' 5 °С; ^ 10 °С; 3) 15 °С; ЧаЛЬН0 осуществляется формирование сорбционных элементов в виде мешков из хлопчатобумажной ткани длиной 0,3-0,5 м с использованием ПОЗЯ в качестве наполнителя (плотность загрузки - 0,359 кг/м3). Для очистки водного объекта от нефти предлагается использование сорбционно-заградительных бонов. Данная конструкция состоит из элемента, обеспечивающего плавучесть, и полимерной сетки (куда помещаются сорбционные элементы), придающей конструкции необходимую форму. В случае необходимости, боны можно соединить между собой. Использование конструкции данного вида позволит не только локализовать и сорбировать НП одновременно, но и поддерживать плавучесть в состоянии полного насыщения. После насыщения набивочные элементы изымаются и складируются в промежуточную емкость, откуда в дальнейшем отправляются на отжим и извлечение собранной нефти и НП. Регенерированный СМ может применяться повторно до трех раз, после чего отправляется на термическую утилизацию в печи. Для определения минимальной температуры, при которой должна производиться утилизация отработанного сорбционного материала были определены термохимические характеристики разложения СМ с помощью метода дифференциально-сканирующей калориметрии.

Вода

Рисунок 9 - Блок-схема применения ПОЗЯ для очистки водного потока малой дебетности от нефти и НП

Расчетным методом определено, что образующаяся зола относится к третьему классу опасности. Предлагается отравлять данный вид отхода на захоронение на полигоны.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основании исследований свойств плодовых оболочек зерен ячменя для сорбционной очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов раскрыты закономерности механизма и кинетики процессов, протекающих при сорбции и регенерации сорбента.

2. Показано, что при различных способах модификации образцов плодовых оболочек зерен ячменя для повышения эффективности очистки водной поверхности от нефти изменяются свойства активной поверхности материала.

В частности, обработка плодовых оболочек зерен ячменя растворами малой концентрации способствует снижению поглощения воды до 16,56 %, происходящее за счет извлечения наиболее гидрофильной составляющей материала.

Кроме того, его удельная поверхность модифицированного образца увеличивается в 4 раза по сравнению с исходным.

Обработка материала высокочастотной низкотемпературной плазмой пониженного давления способствует физическому очищению и активации поверхности за счет ионной бомбардировки. Удельная поверхность модифицированного образца уменьшилась в 2 раза по сравнению с исходным.

Показано, что для очистки водной поверхности от нефти девонского и кар-бонового происхождений необходимы следующие параметры плазмообработ-ки: плазмообрающий газ — пропан-бутан, давление в рабочей камере Р = 26,6 Па, сила тока на аноде 1а = 0,6 А, напряжение на аноде иа = 1,5 кВ, расход плазмообразующего газа О = 0,06 г/сек, время обработки 1 = 60 с.

Разработанные способы модификации обеспечивают высокую (99,93 %) степень очистки водной поверхности от нефти при реализации методов инженерной защиты окружающей природной среды.

3. Разработана технологическая схема процесса очистки водного потока малой дебетное™ от нефти и нефтепродуктов. Названный способ испытан в ЦНДГ№2 «Азнакаевскнефть» ОАО «Татнефть» им. В. Д. Шашина. Результаты промышленных испытаний показали, что при использовании плодовых оболочек зерен ячменя в качестве сорбционной загрузки нефтеулавливающих конструкций содержание нефтепродуктов снижается в 625 раз; при использовании плазмообработанных плодовых оболочек - в 2000 раз.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ

ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ В ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Шайхиев, И. Г. Отходы от переработки сельскохозяйственных культур в качестве сорбентов для удаления нефтяных пленок с поверхности воды / И. Г. Шайхиев, О. А. Коидаленко (Гальблауб), С. М. Трушков // Экспозиция. Нефть. Газ. - 2010. -№ 5. - С. 46-50.

2. Степанова, С. В. Ликвидация разливов нефти сорбционным методом с применением новых материалов / С. В. Степанова, О. А. Коидаленко (Галь-

блауб), С. M. Трушков, В. А. Доможиров // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. -№ 10. - С. 159-161.

3. Шайхиев, И. Г. Исследование удаления нефтяных пленок с водной поверхности плазмообработанными отходами злаковых культур 3. Лузгой ячменя / И. Г. Шайхиев, С. В. Степанова, О. А. Кондаленко (Галъблауб), И. Ш. Абдуллин // Вестник Казанского технологического университета. — 2011. — № 15.-С. 244-251.

4. Кондаленко (Гальблауб), О. А. Повышение сорбционной способности лузги ячменя воздействием потока плазмы / О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. В. Степанова, И. Г. Шайхиев, И. Ш. Абдуллин // Безопасность в техносфере. — 2012.-№ 6.-С. 57-62.

Прочие публикации по теме диссертационного исследования

1. Шайхиев, И. Г. Исследование отходов от переработки злаковых культур в качестве сорбционных материалов для удаления нефти с водной поверхности / И. Г. Шайхиев, О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. М. Трушков // Актуальные вопросы безопасности в техносфере: материалы VI Всерос. науч.-практич. конф., Улан-Удэ, 16-19 сентября 2010, Улан-Удэ: ВСГТУ, 2010. - С. 75-78.

2. Шайхиев, И. Г. Исследование целлюлозосодержащих отходов переработки сельскохозяйственного сырья для очистки нефтезагрязненных вод / И. Г. Шайхиев, C.B. Степанова, О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. М. Трушков, В. А. Доможиров // Экологические проблемы урбанизированных территорий: материалы Всероссийской конф., Пермь, 16-18 марта 2011г. Пермь: ПГТУ, 2011.-С. 389-393.

3. Кондаленко (Гальблауб), О. А. Целлюлозосодержащие отходы для очистки нефтезагрязненных вод // О. А. Кондаленко (Гальблауб), И. Г. Шайхиев, С. В. Степанова II III Камские чтения: Межрег. научн.-практич. конф., Н. Челны, 57 марта 2011г., Н. Челны: КАМПИ, 2011. - С. 176-177.

4. Кондаленко (Гальблауб), О. А. Снижение антропогенной нагрузки на водные объекты путем использования отходов от переработки зерна / О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. В. Степанова, Т. А. Прокопенко, И. Г. Шайхиев // Perspektywiczne opracowania sa nauka I technika: материалы VII Международной науч.-практ. конф., Przemysl, 7-15 сентября 2011 г., Przemysl: Nauka i studia, 2011.-С. 71-75.

5. Барынина, Е. А. Возможность использования шелухи ячменя в виде сорб-ционного материала по отношению к нефтепродуктам / Е. А. Барынина, С. В. Степанова, О. А. Кондаленко (Гальблауб) // Журнал Экологии и промышленной безопасности. - 2011.-№3. С. 80-81.

6. Шайхиев, И. Г. О возможности использования сельскохозяйственных отходов в качестве сорбционных материалов для очистки нефтезагрязненных вод / И. Г. Шайхиев, О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. М. Трушков, В. А. До-

можиров // Чистая вода: материалы II Междунар. конгресса. — Казань, 2011. -С. 128-130.

7. Барынина, Е. В. Отходы сельского хозяйства для очистки вод от нефтепродуктов / Е. В. Барынина, А. И. Мавлетбаева, О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. В. Степанова // Актуальные проблемы защиты окружающей среды в химической промышленности и смежных областях: материалы регион, науч,-практ. конф., 2011. -С. 117-118.

8. Кондаленко (Гальблауб), О. А. Снижение антропогенной нагрузки на окружающую среду путем комплексного использования отходов от переработки зерна / О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. В. Степанова, И. Г. Шайхиев // Открытый конкурс научных работ студентов и аспирантов им. Н. И. Лобачевского: сб. материалов конкурса научн. работ студентов и аспирантов им. Н. И. Лобачевского. Казань, 2-6 апреля 2012г. Казань: Научный Издательский Дом, 2012. - С. 464-465.

9. Кондаленко (Галъблауб), О. А. Влияние параметров плазменной обработки на сорбционную емкость лузги ячменя / О. А. Кондаленко (Галъблауб), И. Г. Шайхиев, И. X. Исрафилов // IV Камские чтения: Межрег. научн.-практич. конф., Н. Челны, 12-15 марта 2012г., Н. Челны: КАМПИ, 2012. - С. 181-183.

10. Барынина, Е. В. Получение целлюлозы из семенных оболочек злаковых культур / Е. В. Барынина, О. А. Кондаленко (Галъблауб), С. В. Степанова, И. Г. Шайхиев // Экологические проблемы горнопромышленных регионов: материалы Междунар. молодежная конф., Казань, 12-13 сентября 2012г., Казань: КНИТУ, 2012. - С. 43-46.

11. Кондаленко (Галъблауб), О. А. Интенсификация процесса сорбции нефти с поверхности воды отходами переработки ячменя / О. А. Кондаленко (Гальблауб), С. В. Степанова, И. Г. Шайхиев // Международный научно-исследовательский журнал, 2013. — № 3-1. — С. 41-42.

Заказ 256_Тираж 100 экз.

Офсетная лаборатория Казанского национального исследовательского технологического университета 420015, Казань, К. Маркса, 68

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата технических наук, Гальблауб, Ольга Андреевна, Казань

Казанский национальный исследовательский технологический университет

На правах рукописи

04201454911

ГАЛЬБЛАУБ Ольга Андреевна

Очистка водных сред от нефтепродуктов модифированным отходом переработки ячменя

Специальность 03.02.08 - Экология (в химии и нефтехимии)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Шайхиев И.Г.

Казань - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список условных обозначений......................................................................................6

Введение...........................................................................................................................7

1 Литературный обзор..................................................................................................12

1.1 Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами.........................12

1.2 Методы ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов................................14

1.3 Сорбенты для очистки воды от нефти...............................................................18

1.3.1 Альтернативные сорбционные материалы для очистки нефтезагрязненных вод..........................................................................................19

1.3.1.1 Термообработка сырья с целью получения адсорбентов......................24

1.3.1.2 Применение активированных углей, полученных из нетрадиционного сырья, для очистки воды от нефти.......................................................................27

1.3.1.3 Обработка материалов реагентами для получения нефтесорбентов с заданными свойствами...........................................................................................29

1.3.1.4 Физико-химическая модификация сорбентов для увеличения эффективности очистки воды от нефти...............................................................30

1.3.3.5 Плазмообработанные растительные отходы в качестве сорбентов нефтепродуктов......................................................................................................33

1.3.1.6 Комбинированные методы получения нефтесорбентов.......................35

2 Экспериментальная часть..........................................................................................40

2.1 Определение свойств и состава исследуемого сорбционного материала.....40

2.1.1 Исследование фракционного состава и геометрической площади поверхности сорбционного материала.................................................................40

2.2 Определение основных свойств сорбатов.........................................................40

2.3 Обработка сорбционных материалов растворами кислот..............................41

2.4 Обработка сорбционных материалов высокочастотной плазмой

пониженного давления..............................................................................................41

2.5 Определение сорбционной емкости образцов по нефтепродуктам...............43

2.6 Удаление пленок нефти с водной поверхности................................................43

2.7 Определение остаточного содержания нефти в воде (при удалении пленок нефти с поверхности).................................................................................................43

2.8 Очистка воды от растворенных нефтепродуктов.............................................44

2.9 Определение остаточной концентрации нефти в воде на концентратомере КН-2м (при очистке от растворенных нефтепродуктов).......................................45

2.10 Определение водопоглощения сорбционных материалов.............................45

2.11 Определение скорости стекания нефти...........................................................45

2.12 Инструментальные методы анализа.................................................................46

2.12.1 Получение изображений поверхности материала с использованием атомно-силового микроскопа................................................................................46

2.12.2 Получение изображений поверхности материала с использованием сканирующеского электронного микроскопа......................................................46

2.12.3 Методика проведения рентгеноструктурного анализа материалов.......46

2.12.4 Методика инфракрасного спектроскопического анализа........................46

2.12.5 Определение истинной удельной поверхности (метод БЭТ)..................47

2.12.6 Методика выполнения термогравиметрического и дифференциального сканирующего калориметрического анализов.....................................................47

2.12.7 Методика элементного анализа золы, полученной в результате сжигания отработанного сорбента........................................................................47

2.12.8 Методика диэлектрических исследований................................................48

2.13 Методика сжигания отработанных сорбционных материалов в термической установке..............................................................................................48

2.14 Метрологическая проработка результатов исследования.............................49

3 Исследование эффективности применения плодовых оболочек зерен ячменя для

очистки водных объектов от нефти и нефтепродуктов.............................................52

3.1 Мониторинг загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами в нефтедобывающих районах Республики Татарстан..................................................52

ячменя..........................................................................................................................54

3.3 Исследование процесса очистки модельных вод плодовыми оболочками зерен ячменя...............................................................................................................59

3.3.1 Использование образцов, модифицированных растворами кислот для удаления нефти с поверхности воды........................................................................60

3.3.2 Изучение влияния плазменной обработки образцов плодовых оболочек зерен ячменя на эффективность удаления пленок нефти......................................63

4 Исследование влияния модификации на состав и структуру плодовых оболочек зерен ячменя...................................................................................................................72

4.1 ИК-спектрометрические исследования образцов после модификации........72

4.2 Рентгеноструктурные исследования образцов..................................................74

4.3 Определение удельной поверхности материалов и микроскопические исследования...............................................................................................................75

4.3.1 Исследования образцов плодовых оболочек зерен ячменя, модифицированных растворами кислот..................................................................75

4.3.2 Микроскопические исследования образцов, модифицированных высокочастотной плазмой.........................................................................................78

5 Разработка технологических параметров использования плодовых оболочек

зерен ячменя в качестве сорбционного материала....................................................83

5.1 Полупромышленные испытания отходов переработки ячменя для очистки поверхностного водоисточника, находящегося в зоне нефтедобычи....................83

5.1.2 Оценка размера вреда, причиненного водному объекту вследствие разлива

нефтепродуктов..........................................................................................................84

5.2 Утилизация отходов при ликвидации разливов нефти....................................85

5.2.1 Возврат собранной нефти.................................................................................85

5.2.2 Утилизация отработанных сорбционных материалов, загрязненных нефтепродуктами.......................................................................................................92

качестве сорбента.......................................................................................................95

Выводы по диссертации...............................................................................................98

Список литературных источников............................................................................100

Приложение А.............................................................................................................118

Приложение Б..............................................................................................................121

Приложение В..............................................................................................................123

А - сорбционная емкость по нефтепродуктам

АСМ - атомно-силовой микроскоп

АУ - активированный уголь

БЭТ - метод Брюнера-Эммета-Теллера

ДСК - дифференциально-сканирующая калориметрия

В - сорбционная емкость по воде

ВЧ - высокочастотная

НП - нефтепродукты

ОПС - окружающая природная среда

ПВ - поверхностные воды

ПДК - предельно допустимая концентрация

ПОЗЯ - плодовые оболочки зерен ячменя

РШ - рисовая шелуха

СВ - сточные воды

СМ — сорбционный материал

СЭМ - сканирующий электронный микроскоп

ТГА - термогравиметрический анализ

УВ - углеводороды

Введение

Бурное развитие химической и нефтехимической отраслей промышленности спровоцировало масштабное загрязнение гидросферы. На сегодняшний день вопрос защиты водных объектов от различных поллютантов стоит весьма остро. К числу наиболее вредных химических реагентов относятся нефть и нефтепродукты (НП). Основными источниками данных загрязнений являются добывающие и нефтеперерабатывающие предприятия, нефтяные терминалы и нефтебазы, системы перекачки и транспортировки, хранилища НП, речные и морские нефтеналивные танкеры, железнодорожный транспорт, автозаправочные комплексы и др.

Республика Татарстан (РТ) относится к числу важнейших минерально-сырьевых регионов Российской Федерации. Основным полезным ископаемым РТ является нефть. На базе разведанных запасов созданы и функционируют мощные нефтедобывающий и нефтехимический комплексы, являющиеся основными источниками загрязнения окружающей среды НП. Последние попадают в природную среду в результате аварийных разливов в системах перекачки и транспортировки, на нефтяных терминалах и нефтебазах, в хранилищах нефтепродуктов, на автозаправочных комплексах и станциях, а также со сточными водами (СВ) предприятий. Весь объем последних - это загрязненные воды (в т. ч. недостаточно очищенные), с которыми в реки РТ поступает свыше 20 % всей массы основных загрязняющих веществ. В результате нефть и НП попадают в водоёмы в значительном количестве.

Данная проблема обусловливает неуклонный рост экономических потерь в туризме, рыболовстве и других сферах деятельности.

Наибольшую опасность при разливе нефти представляет распространение ее на большие территории, приводящее к нарушениям нормального функционирования биологических систем и экологического баланса в течение длительного периода времени. Для решения этой проблемы необходимо выбрать наиболее эффективный метод сбора НП. ^ В настоящее время накоплен значительный опыт решения проблем утили-

зации и ликвидации нефтяных загрязнений. Предпочтение отдается сорбционным методам, обладающими рядом преимуществ, в частности, возможностью использования для очистки интенсивных нефтяных загрязнений, регенерации и повтор-ч ное применение сорбционных материалов (СМ), достижением высокой степени

очистки и др.

Наиболее привлекательны СМ из отходов переработки растительного сырья. Последние, как правило, в наибольшей степени соответствуют экологиче-^ ским требованиям, так как являются органической частью существующих экоси-

стем [1].

В настоящей диссертационной работе исследовалась возможность сорбци-онной очистки нефтезагрязненных вод с использования в качестве СМ плодовых оболочек зерен ячменя (ПОЗЯ), образующихся в результате шелушения зерна. Таким образом, отход производства переводится в разряд вторичного сырья, что также определяет актуальность работы в экологическом плане.

Задачи исследования:

1. Исследование сорбционных характеристик ПОЗЯ, а также процесса их взаимодействия с НП.

Научная новизна диссертационной работы подтверждается следующими положениями, выносимыми на защиту:

- выявлены возможные способы увеличения сорбционной емкости по отношению к нефти и гидрофобных характеристик СМ. В частности, установлено, что обработка ПОЗЯ 1 % растворами кислот приводит к созданию развитой поверхности за счет вымывания низкомолекулярных фрагментов материала; показано, что модификация высокочастотной (ВЧ) плазмой пониженного давления способствует приданию образцам гидрофобных свойств и увеличению сорбционной емкости по отношению к НП, и как следствие, повышению степени очистки водных объектов.

Практическая значимость работы.

Предложено использование отхода от переработки зерен ячменя для очистки водных сред от нефти и НП.

Разработана технологическая схема процесса очистки водного потока малой дебетности от нефти и НП. Названный способ испытан в ЦНДГ №2 «Азнакаевск-нефть» ОАО «Татнефть им. В. Д. Шашина». Результаты промышленных испытаний показали, что при использовании плодовых оболочек зерен ячменя в качестве сорбционной загрузки нефтеулавливающих конструкций содержание НП снижается в 625 раз; при использовании плазмообработанных плодовых оболочек - в 2000 раз.

Выполнен расчет величины эколого-экономического предотвращенного ущерба при разливе НП в условиях водного потока малой дебетности, который составил более 1400 тыс. рублей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы безопасности в техносфере» (г. Улан-Удэ, 2010 г.); Всероссийской конференции. «Экологические проблемы урбанизированных территорий» (г. Пермь, 2011 г.); Региональной научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты окружающей среды в химической промышленности и смежных областях» (г. Новочебок-сарск, 2011 г.); Межрегиональных конференциях «Промышленная экология и безопасность» (г. Казань, 2010, 2011 гг.); VII Международной научно-практической конференции «Perspektywiczne opracowania sa nauka I technikami - 2011» (r. Przemysl, Poland, 2011 г.); Межрегиональной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «III, IV Камские чтения» (г. Набережные Челны 2011, 2012 гг.); II Международном конгрессе «Чистая вода. Казань» (г. Казань, 2011 г.); Международной молодежной конференции «Экологические проблемы горнопромышленных регионов» (г. Казань, 2012 г.). Работа отмечена дипломом 2 степени на открытом конкурсе научных работ студентов и аспирантов им. Н.И. Лобачевского (г. Казань, 2012 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в печати в 5 статьях, 4 из которых в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных к изданию ВАК Минобрнауки России и 10 тезисах докладов.

Предмет исследования - водные среды, загрязненные нефтью и НП.

Методы исследования, используемые в данной работе:

1. гравиметрический;

2. ИК-спекроскопический;

3. растрово-микроскопический;

4. рентгенноструктурный;

5. метод Брюнера-Эммета-Теллера (БЭТ);

6. сканирующая микроскопия;

7. ДСК (дифференциально-сканирующая калориметрия);

8. ТГА (термогравиметрический анализ);

9. Диэлектрические исследования.

Структура диссертационной работы.

Глава 1 посвящена анализу литературы и включает в себя как описание источников загрязнения водных объектов НП, так и существующих методов для удаления последних. Особое внимание уделено сорбционным методам, в частности, использованию в качестве СМ отходов растительного происхождения. Рассмотрены различные способы модификации названных материалов с целью увеличения сорбционной емкости и придания гидрофобных свойств. Приведенный обзор позволил сформулировать основную цель и задачи диссертационной работы.

Глава 2 - описание методик проведения экспериментов.

Глава 3 включает в себя данные по мониторингу массы НП, сброшенных в водные объекты добывающих районов РТ за последние годы, а также посвящена обсуждению результатов экспериментов по влиянию параметров химической и плазменной модификации исследуемых сорбционных материалов на нефте- и во-допоглощающие свойства ПОЗЯ.

В 5 главе приведены данные промышленных испытаний применения ПОЗЯ для очистки от нефти поверхностного водоисточника в зоне добычи нефти НГДУ «Азнакаевскнефть» ОАО «Татнефть им. В.Д. Шашина». Кроме того, определены технологические параметры применения ПОЗЯ в качестве СМ. Также приведены расчеты предотвращенного эколого-экономического ущерба.

1 Литературный обзор 1.1 Загрязнение окружающей среды нефтью и нефтепродуктами

Обеспечение экологической безопасности при добыче, транспортировке и переработке НП является одной из актуальных задач данной отрасли. Основные

нефтяные загрязнения (около 2-3 10 т) ежегодно поступающие в окружающую среду, обу�

Информация о работе

Гальблауб, Ольга Андреевна
кандидата технических наук
Казань, 2013
ВАК 03.02.08

Диссертация

Очистка водных сред от нефтепродуктов модифицированным отходом переработки ячменя - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы