Методическое пособие 757

стороны, цифра значительная. По грубым прикидкам обработано около 80 км рельсошпальной решѐтки: еѐ разобрали, металл сдан в металлолом, а щебень выдан покупателю. С другой стороны – если, постаравшись, загрузить только одну такую установку на полную мощность, то в год она сможет обрабатывать 300 тыс. штук шпал, то есть в два раза больше, чем сделали в прошлом году пять аналогичных машин все вместе (таблица).

Очевидно, что путейцам не по силам самим заставить работать установку в том ритме, в котором того требовала бы их окупаемость. Но их задача пути ремонтировать, рельсошпальную решѐтку укладывать. А тут на плечи ПМС возложили очередную обязанность. А ведь для работы на установках простого путейца мало будет, его нужно, оторвав от основных работ, научить, как правильно трудиться на новой технике. Нужны, в общем, новые рабочие места, причѐм в больших количествах, чтобы, как при идеальных расчѐтах, можно было в три смены трудиться.

Работа КУШ-40 осуществляется следующим образом:

-Бывшие в употреблении и отслужившие свой срок железобетонные шпалы доставляются погрузчиком или платформой в зону действия манипулятора. При помощи манипулятора шпалы подаются в приемный лоток дробильной установки, по которому под действием силы тяжести поступают в дробильную установку.

-В дробильной установке процесс дробления производится щековой дробилкой. Под действием сложного движения рифленой плиты в дробильной установке происходит разрушение бетонной массы шпалы в щебень и отделение металлических изделий (арматуры) от бетона. Раздробленная масса (щебень) с отделенным от ее металлом (арматурой) поступает по выходному лотку дробильной установки на разгрузочный транспортер, который подает раздробленную массу (щебень) на промежуточный транспортер. В конце разгр у- зочного транспортера установлен железоотделитель, который производит отделение арматуры и других металлических предметов из раздробленной массы (щебня). Очищенная от металлических предметов (арматуры) раздробленная масса (щебень) по боковому транспортеру

поступает на виброгрохот, где разделяется на три фракции: 0 - 5 мм, 5 - 2 0 мм, 20 - 40 мм и поступает в бункер, выполненный с тремя отсеками. Под каждый отсек подводится отвальный транспортер. Раздробленная масса (щебень) размерами более 40 мм, не прошедшая через сита грохота, скатывается в результате вибрации грохота в приемный лоток второй дробильной установки. Раздробленная во второй дробильной установке масса (щебень) через выходной лоток второй дробильной установки и возвратный транспортер повторно поступает на сортировку в виброгрохот, где разделяется на три фракции и поступает в бункер. Тем самым, образуется замкнутый цикл сортировки и дробления разрушенной бетонной массы шпалы.

- Разделенный на фракции щебень транспортерами подается в отвалы.

141

- Из отвалов щебень и металл погрузчиком подается к месту постоянного складирова-

ния.

На будущее установок по утилизации железобетонных шпал большое влияние оказывают экономические показатели. Анализ полученных экономических показателей (дислокация КУЩ-40 на станции Троицк Южно-Уральской железной дороги) показал, что фактические расходы на переработку одной железобетонной шпалы составил 198,47 руб., что значительно выше планируемых показателей. Всего было переработано 17453 шпал. Были получены убытки в размере 1335614,26 руб. Расходы складывались из затрат на оплату труда рабочих, отчислений на социальные нужды, материалы, топливо, электроэнергию, амортизацию и прочие расходы. Кроме получаемого щебня от дробления шпалы, получается и металл. В одной шпале содержится 6,5 кг проволоки. Следовательно, при переработке указанного количества шпал было получено 113,4 металла. При стоимости одной тонны металла равной 1080,63 рубля при сбыте получено122520,06 рублей, что не компенсировало убытки. Получается, что перспективную установку не слишком выгодно использовать в реальных условиях. Как выясняется, большую роль в себестоимости готового продукта играет входная цена шпалы, поступающей на утилизацию. Она назначается произвольно и колеблется в широких пределах от 6,74 до 50,44 рубля. При такой стоимости расходы на утилизацию составили бы 106,94 рубля. При реализации всего полученного щебня и полной продажи металла получаемый доход составит 412795,36 руб. год.

На этапе внедрения установки КУЩ-40 выявились два отрицательных фактора, существенно влияющих на рентабельность использования установки:

- высокая стоимость шпалы не годной для укладки в путь.

Не возможность реализации всего объема полученной продукции.

Вотдельных случаях ПМС использует следующую практику установления стоимости дефектной шпалы – 0,1 % от стоимости новой шпалы (950-1000 руб.). При входной цене дефектной шпалы равной 9,5 руб. реализация готового продукта становится доходной.

Неполная реализация полученного щебня возникла по причине наличия вблизи установки наличия каменных карьеров, что удобно для потребителей щебня за счет снижения транспортных расходов. Отсюда следует вывод, что гораздо выгоднее располагать установки КУЩ-40 в районах, где щебень будет пользоваться повышенным спросом.

Большой проблемой установки КУШ-40 является часто возникающие неисправности. Не исключено, что проектировщики ошиблись в выборе стали для установки, особенно деталей имеющих высокую степень износа. Влияние на работоспособность установки оказывают

метеорологические условия окружающей среды. В зимний период по ст. Троицк температура воздуха ниже минус 20 оС наблюдалась 39 дней, ниже 30 оС - 11 дней. Эксплуатация установки КУЩ-40 рассчитана для работы в температурном режиме до минус 20 оС.

Впроцессе эксплуатации установки для утилизации железобетонных шпал возникают большие уровни шума, что вызывает недовольство жителей близлежающих домов. При дроблении шпал возникает большая запыленность окружающей воздушной среды, что приводило затрат времени на технологические перерывы. Для установки пылеулавливающих устройств требуется 6 млн. руб.

ФГБОУ ВО «Уральский государственный университет путей сообщения», г. Екатеринбург

V.G. Bulaev, R.V. Bryzgalov

Results of the analysis of work of the KUS-40 installation at utilization of reinforced concrete cross ties are given Key words: utilization, reinforced concrete cross tie, prime cost, profitability

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Ural State University of Rail

Transport», Ekaterinburg

142

УДК 656.225.073.436 (075)

В.Г. Булаев, С.Н. Кыштымова

ПРИМЕНЕНИЕ ДИАГРАММЫ ПАРЕТО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ

Приведены результаты применения диаграммы Парето для идентификации экологических аспектов при обращении с опасными отходами. Диаграмма позволяют выделить наиболее значимые экологические аспекты и определить приоритетные работы с отходами

Ключевые слова: экологический аспект, идентификация, отходы, реестр

В условиях постоянного ухудшения экологической ситуации требуется внедрение в производство максимально безвредных технологических процессов и безопасной утилизации отходов. Требуется поиск новых путей решения экологических проблем при работе с отходов на производстве. В создавшейся ситуации важнейшее место отводится нормативноправовым документам, в частности Федеральному закону № 89 «Об отходах производства и потребления» [1].

Большое внимание при обращении с опасными отходами уделяется идентификации экологических аспектов (ЭА). В настоящее время в ОАО «РЖД» разрабатывается единый подход к идентификации ЭА и связанных с ними воздействий на окружающую среду [2].

Экологический аспект - ключевое понятие, позволяющее соотнести деятельность предприятия и ее взаимодействие с окружающей средой. Использование этого понятия существенно облегчает применение подходов к предотвращению загрязнения окружающей среды (в нашем случае - при обращении с опасными отходами) которое заключается в контроле за ЭА, обеспечивающем минимизацию негативного воздействия при условии соблюдения производственных требований. Понятие «экологический аспект» нейтрально: могут выделяться ЭА, оказывающий как положительное, так и отрицательное влияние на окружающую среду. Таким образом, между ЭА и воздействиями на окружающую среду установлена причинно-следственная связь. Поэтому целью системы управления движением опасных отходов на предприятии является контроль над причинами и условиями воздействия ЭА. Идентификация ЭА позволяет контролировать или улучшать, а в дальнейшем - устанавливать приоритетность аспектов в действиях руководства предприятия. Согласно положениям ГОСТ Р ИСО 14001-2007, идентификации подлежат все ЭА [3]. Исходя из производственных особенностей для идентификации ЭА, применяют различные модели. В основном они сводятся к составлению реестров (документированию), к методу балльных оценок по критерию класса опасности или массе выбросов, сбросов отходов [4, 5].

Важную роль в идентификации аспектов отводят составлению реестра, при анализе которого выделяют значительные и приоритетные ЭА (плановые). Именно на эти аспекты, прежде всего, должны быть направлены действия предприятия и именно по ним следует формировать экологические цели и задачи. Сам по себе реестр не дает ответа на вопрос об установлении важности аспекта, поскольку может быть составлен, например, по подразделениям. Подобный подход ограничивает возможности реестра. Включение в реестр таких показателей, как степень тяжести, частота возникновения, позволяет рассчитать уровень экологического риска (таблица), который широко применяется в сфере экологической безопасности при обращении с опасными отходами [5]. В частности, на железнодорожном транспорте (ПЧ, ПМС) при идентификации опасных экологических факторов наиболее значимым считают старогодние шпалы, которые относятся к 3-му классу опасности. В данном случае влияние оказывает социальная значимость аспекта. Следует отметить, что значимость - относительное понятие, ее невозможно определить в абсолютных величинах: то, что важно для одной организации, может быть несущественным для другой. Использование критериев должно помочь предприятию определить, какие ЭА и связанные с ними воздействия следует считать значимыми.

143

Реестр экологических аспектов деятельности предприятия

Для установления наиболее значимых в деятельности предприятия экологических аспектов применена диаграмма Парето. Она признана универсальным принципом и наилучшей практической математической моделью принятия управленческих решений. Согласно ключевому принципу Парето, источником 80 % проблем всегда является 20 % причин. Диаграмма Парето позволяет проранжировать ЭА по их значимости, что дает возможность выделить плановые (первоочередные) аспекты и рационально направить денежные средства для устранения, прежде всего тех причин, которые вызывают наибольшее количество проблем.

На рис. 1 приведена диаграмма Парето, построенная на основе данных по обращению с опасными отходами в депо ТЧР-33 Свердловской железной дороги. На оси абсцисс приведены ЭА в порядке убывания значений коэффициента приоритетности, на оси ординат - расчетные значения коэффициентов приоритетности, причем как в фактическом (слева), так и в накопленном (кумулятивном) процентном выражении (справа).

Рис. 1. Диаграмма Парето

На рис. 1 видно, что пересечение достигается на 13-й позиции - это область принятия решений, очерчивающая те ЭА (с 1-го по 13-й), которые вызывают наибольшее количество проблем в природоохранной сфере деятельности депо. Перечень экологичеких аспектов: 1 - строительный мусор (4-й класс опасности); 2 - лом черных металлов (5-й класс); 3 - мусор от бытовых помещений (4-й класс); 4 - аккумуляторная кислота (2-й класс); 5 - ртутные лампы (1-й класс); 6 - аккумуляторные щелочи (2-й класс); 7 - дизельные масла (3-й класс); 8 - свинцовые аккумуляторы (3-й класс); 9 - древесные опилки (4-й класс); 10 - отходы потребления, подобные коммунальным (4-й класс); 11 - всплывающая пленка из нефтеуловителей (3-й класс); 12 - обтирочный материал (3-й класс); 13 - смазочно-охлаждающие масла (3-й класс).

Диаграмма отчетливо демонстрирует, что отходы 4-го (строительный мусор, отходы потребления, древесные опилки) и 5-го класса (лом черных металлов) составляют 66,88 % от общего количества значимых ЭА. Но и доля высокоопасных и умеренно опасных отходов (2- й и 3-й классы соответственно), которые представляют большую угрозу для окружающей

144

среды и за размещение которых установлены повышенные нормативы платы в связи с их вредными свойствами, тоже весьма существенна - 33,22 %.

Количество выделенных ЭА обширно, но слишком подробная информация неудобна для анализа - точность должна быть минимально достаточной. Поэтому все 13 вышеперечисленных ЭА (рис. 1) необходимо сгруппировать по каким-либо общим признакам, в нашем случае оптимальным вариантом является класс опасности отходов. В результате объединения по классам опасности (рис. 2) наиболее значимыми ЭА по критерию их приоритетности в совокупном загрязнении можно считать отходы 4-го (строительный мусор и мусор от бытовых помещений, отходы потребления, древесные опилки), 5-го (лом черных металлов) и 1-

Таким образом, предлагаемая модель сочетает в себе методику балльных оценок ЭА деятельности предприятия и современный инструмент контроля качества - анализ Парето.

Таким образом, диаграмма Парето позволяет:

-определять при обращении с опасными отходами наиболее значимые ЭА, на минимизацию которых в первую очередь должны быть направлены основные усилия и необходимые денежные ресурсы;

-осуществлять на предприятии целенаправленную природоохранную деятельность.

Литература

1.Об отходах производства и потребления: федер. закон от 24.06.98 № 89-ФЗ // Собр. законодательства Рос. Федерации. - 1998. - № 26. Ст. 3009.

2.Экологическая стратегия ОАО «РЖД»: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от

13.02.09№ 293р [Электронный ресурс]. Режим доступа: URL: http://www.rzdexpo.ru/innovation/regulatory_documents/07_293r.pdf (дата обращения: 16.10.2014).

3.ГОСТ Р ИСО 14001-2007. Системы экологического менеджмента. Требования и руководство по применению. - М.: Стандартинформ, 2006. - 25 с.

4.Посвежинский В.Ф., Юрецкий С.В., Новосельцева Т.А. Выявление значимых экологических аспектов по критерию их приоритетности // Экология производства. - 2008. -

№ 5. - С. 42. - ISSN 2078-3981.

5.Булаев В.Г. Система экологического менеджмента - путь улучшения экологических параметров на железнодорожном транспорте // Техносферная и экологическая безопасность

145

на транспорте: матер. междунар. науч.-практ. конф. - СПб.: ПГУПС, 2010. - С. 126-129.

6. СТО РЖД 1.05.515.2-2009. Методы и инструменты улучшений. Анализ Парето : утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 02.06.09 № 1150р [Электронный ресурс]. – Режим доступа: URL: http://oac.rgotups.ru/misc/files/40.45.9.pdf (дата обращения: 16.10.2014).

ФГБОУ ВО «Уральский государственный университет путей сообщения», г. Екатеринбург

V.G. Bulaev, S.N. Kyshtymova

Results of application of the chart of Pareto for identification of ecological aspects at the address with hazardous waste are given. The chart allow to mark out the most significant ecological aspects and to define priority works with waste

Key words: ecological aspect, identification, waste, register

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Ural State University of Rail

Transport», Ekaterinburg

УДК 544.723.212

Ю.С. Мирошниченко, В.А. Гаджиева, Т.Н. Мясоедова

ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБА ВВЕДЕНИЯ ГУМАТОВ НАТРИЯ В РАСТВОР НА ИХ СОРБЦИОННУЮ АКТИВНОСТЬ ПО ОТНОШЕНИЮ

КИОНАМ СВИНЦА (II) И МЕДИ (II)

Вданной работе произведена оценка сорбционной способности гуматов натрия по отношению к ионам меди и свинца. Степень извлечения ионов свинца 80-83 % достигается при концентрации гуматов натрия 600 мг/л, тогда как такая же степень извлечения ионов меди достигается при концентрации гуматов натрия 2000 мг/л. Рассмотрено влияние способа внесения гуминового препарата на степень очистки. Так же установлено, что эффективность извлечения тяжелых металлов существенно зависит от концентрации гуминовых веществ. Показано, что подобрав оптимальные дозы гуматов можно добиться эффективной и достаточно глубокой очистки вод данными препаратами (степень извлечения тяжелых металлов может достигать более 90 %)

Ключевые слова: гуматы натрия, сорбция, тяжелые металлы, сточные воды, ионы меди, ионы свинца, очистка

Внастоящее время особенно остро стоят вопросы экологической безопасности. Уве-

личение численности населения, появление городов-гигантов, интенсивное развитие промышленности и транспорта не оказывают положительного влияния на состояние окружающей среды. В частности большой антропогенной нагрузке подвергаются поверхностные воды, в связи с попаданием в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод. Сточные воды, чаще всего, представляют собой сложные системы, которые содержат смеси различных подсистем. Концентрации примесей, входящих в состав сточных вод достаточно разнообразны: воды, которые используются для охлаждения продуктов и аппаратуры практически не загрязнены, а те воды, которые поступают от технологических процессов, содержат загрязняющие вещества в больших количествах [1, 2]. Основными загрязняющими веществами сточных вод выступают нефтепродукты, ионы тяжелых металлов, минеральные соединения, органические и взвешенные вещества. Большой интерес для контроля качества водной среды представляют ионы тяжелых металлов. Они содержатся в сточных водах металлургических предприятий, гальванического производства, химической промышленности, машиностроительного комплекса.

Тяжелые металлы обладают высокой способностью к многообразным химическим, физико-химическим и биологическим реакциям. В большинстве своем тяжелые металлы проявляют выраженные комплексообразующие свойства. Специалистами по охране окружающей среды среди металлов-токсикантов выделена приоритетная группа. В нее входят кадмий, медь, мышьяк, никель, ртуть, свинец, цинк и хром как наиболее опасные элементы [3, 4]. Тяжелые металлы обладают мутагенным действием, имеют тенденцию к биоаккумулированию, относятся к классу ксенобиотиков. Научные исследования свидетельствуют о

146

том, что длительное воздействие низких доз тяжелых металлов может вызвать различные неблагоприятные последствия, такие как заболевания репродуктивного здоровья и низкий коэффициент интеллекта.

Внастоящее время существует большое количество разнообразных методов очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, однако все они не идеальны и имеют как достоинства, так и недостатки. К наиболее популярным методам очистки относят – реагентный, биохимический, мембранный, электрохимический, сорбционный методы. В последнее время особое внимание уделяется сорбционному методу. Он характеризуется высокой эффективностью, способностью очищать воду, содержащую как малые концентрации катионов тяжелых металлов, так большие, выделять ценные продукты из воды. Сорбционные установки для очистки воды привлекают внимание своей компактностью, простотой аппаратурного оформления и ведения технологического процесса, небольшой стоимостью при высокой степени очистки. Для создания на предприятиях водооборотных циклов, водоподготовки и эффективной очистки сточной воды необходимо не только применение современных технологии и методов очистки, но и использование новых эффективных материалов. Применение сорбционного метода для очистки сточных вод делает поиск таких материалов первостепенной задачей. Использование сорбционных процессов на основе отходов производства, позволяет снизить затраты, повысить эффективность очистки воды и одновременно утилизировать отходы. Эффективные и доступные сорбенты можно изготавливать и из вторичного сырья, например, из отходов деревоперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности, что позволит решить две задачи: очистку воды и одновременно утилизацию отходов. Довольно широкое распространение получили сорбенты, полученные из отходов угольной промышленности. Большое количество запасов отходов, достаточно простой метод их получения, низкая стоимость, а также довольно высокие адсорбционные, ионообменные и фильтрационные свойства способствуют дальнейшему изучению методов их получения и способов применения. В настоящий момент довольно часто рассматривается возможность применения сорбентов естественного и искусственного происхождения для очистки водных объектов. Выбор таких сорбентов обусловлен их высокой активностью и избирательностью [5-7]. Одним из самых перспективных направлений переработки отходов бурых углей является получение гуминовых веществ. Окисленный бурый уголь может содержать до 90 % гуминовых веществ от органической массы угля. Выделение гуминовых веществ чаще всего производят с помощью щелочной экстракции растворами аммиака, либо гидроксидами калия или натрия. В результате такой обработки получаются гуматы калия или натрия, которые являются водорастворимыми солями и обладают высокой биологической активностью.

Впоследние десятилетия внимание, к использованию сорбционного потенциала гуминовых веществ, значительно возросло. Благодаря своим свойствам связывания вредных веществ, гуминовые вещества могут с успехом использоваться для удаления тяжѐлых металлов и нефтепродуктов из почв и сточных вод [8].

Вданной работе проводились исследования по изучению сорбционной активности

гуматов натрия (гуминовый препарат «Гумат-80», ООО «АгроТех ГУМАТ», г. Иркутск). Для исследования взаимодействия ионов меди Cu2+, и ионам свинца Pb2+ с гуматами натрия гото-

вили тестовые растворы CuSO4 и Pb(NO3)2 с концентрацией иона металла равной 300 мг/л. В колбы, содержащие 50 мл раствора, добавляли различное количество гуминового препарата

врастворенном и в сухом виде. Сорбцию проводили в статических условиях при перемешивании. После, пробу выдерживали некоторое время при комнатной температуре. Для осаждения гуматов проводили центрифугирование. Содержание ионов меди контролировалось йодометрическим методом. Содержание ионов свинца контролировалось комплексонометрическим методом. Результаты исследований представлены на рис. 1 и 2. Установлено, что сорбционная способность гуматов натрия по отношению к ионам меди и свинца различна. Для удаления ионов свинца требуются меньшие дозы гуминовых препаратов, чем для ионов меди. Степень извлечения ионов свинца равная 80-83 % достигается при содержании гуматов

147

натрия 600 мг/л, тогда как такая же степень извлечения ионов меди достигается при содержании гуматов натрия 2000 мг/л. Это связано с тем, что свинец имеет больший ионный радиус и константу устойчивости, чем медь [9, 10].

Исследования по изучению сорбционной способности гуматов натрия, вносимого в растворенном и сухом виде, позволяют сделать вывод о том, что способ введения не оказывает влияния на степень извлечения. Обнаружение данного факта позволит расширить область применения исследованных гуматов, которые могут быть использованы не только как твердые сорбенты, но и в качестве поглощающей среды в аппаратах абсорбционной очистки загрязненных вод.

Рис. 2. Зависимость степени извлечения ионов свинца от концентрации гуминовых

148

веществ, внесенных в растворенном и сухом виде, pH = 6, время сорбции 1 ч, сорбция при комнатной температуре, (исходная концентрация 300 мг/л)

Так же установлено, что эффективность извлечения тяжелых металлов существенно зависит от концентрации гуминовых веществ. Соответственно повышение концентрации гуматов приводит к увеличению степени очистки. Показано, что подобрав оптимальные дозы гуматов можно добиться эффективной и достаточно глубокой очистки вод данным препаратом (степень извлечения тяжелых металлов может достигать более 90 %).

Литература

1. El-Fadaly, Н. Chemicalandmicrobiological Analyses of certain water sources and industrial wastewater samples in Egypt / H. El-Fadaly, M.M. ElDafrawy, El-Zawawy [and al.] // Pakistan Journal of biological Sciences 3 (5). – 2001. – Р. 777-781.

2. Мур, Д.В. Тяжелые металлы в природных водах [Текст] / Д.В. Мур, С Рамамурти. – М.: Мир, 1987. – 376 с.

3. Клименко, Т.В. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов [Текст] / Т.В. Клименко // Современные научные исследования и инновации.‒ 2013. ‒ № 11.

4.Будников, Г.К. Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем. [Электронный ресурс] /Г.К. Будников. Режим доступа: URL: http://www.o8ode. ru/article/planetwa /heavy _water. htm (дата обращения 12.05.2017 г.)

5.Лобачева, Г.К. Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки [Текст]: учеб. пособие / Г.К. Лобачева. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2005. – 176 с.

6.Климов, Е.С. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод [Текст] / Е.С. Климов, М.В. Бузаева. – Ульяновск: УлГТУ, 2011. – 201 с.

7.Лобачева, Г.К. Состояние вопроса об отходах и современных способах их переработки: учеб. пособие / Г.К. Лобачева. – Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2005. – 176 с.

8.Роде В.В. Гуминовые препараты из бурых углей месторождений России [Текст] / В.В. Роде, О.Г. Рыжков // Химия твердого топлива, 1994. – №6. – С. 43-49.

9.Ларионов Н.С. Боголицын К.Г., Богданов М.В., Кузнецова И.А., Ларионов Н.С. Характеристика сорбционных свойств верхового торфа по отношению к d- и p-металлам [Текст] // Химия растительного сырья. – 2008. №4. С. 147 – 152.

10.Ivana S. Comparative study of binding strengths of heavy metals with humic acid // Hem. ind. – 2013. 67 (5). - P. 773–779.

ФГАОУ ВО «Южный федеральный университет», г. Ростов-на-Дону

Yu. S. Miroshnichenko, V.A. Gadzhiev, T.N. Myasoedova

THE STUDY OF THE MODE OF ADMINISTRATION OF SODIUM HUMATES IN THE SOLUTION FOR THEIR SORPTION ACTIVITY AGAINST

IONS OF LEAD (II) AND COPPER (II)

In this work the estimation of sorption capacity of sodium humates in relation to ions of copper and lead. The degree of extraction of lead ions 80 to 83 % is achieved at a concentration of humates sodium 600 mg/l, whereas the same degree of extraction of copper ions is achieved at the concentration of humates sodium 2000 mg/l. the influence of method of application of humic preparation on the degree of purification. Also found that the extraction efficiency of heavy metals significantly depends on the concentration of humic substances. It is shown that to find the optimal dose of humates can be effectively and sufficiently deep water treatment with these preparations (the degree of extraction of heavy metals can achieve more than 90 %)

Key words: humates of sodium, sorption, heavy metals, waste water, copper ions, lead ions, purification

Federal State Autonomous Educational Establishment of Higher Education «Southern Federal University», Rostov-on-Don

149

УДК 628.339

Я.Г. Турубанова, И.В. Андруняк

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАВИТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Продемонстрированы результаты технологии, которая обеспечивает очистку нефтесодержащих сточных вод, используя кавитационные технологии

Ключевые слова: кавитация, очистка сточных вод, нефтепродукты, водоподготовка, ТЭС

Вода в энергетических комплексах находит широкое применение. Она используется для охлаждения, промыва оборудования; для питания парогенераторов; для гидравлического удаления золы; для гидроуборки помещений. Все эти технологические процессы образуют различные по своему составу стоки [1].

Проблема очистки сточных вод от нефтепродуктов продолжает оставаться одной из самых важных в процессе водоотведения. Приведем немного цифр: в случае попадания 1 кг нефти в водоем, образуется пленка на морской поверхности площадью до 1 га, что в свою очередь может привести к гибели свыше 100 миллионов рыб; 1 л сырой нефти делает непригодным для питья 1 миллион литров воды. Есть сведения, что общее количество нефти, разлитое танкерами за период с 1970 по 2000 год, составляет 5322000 т. Цифры ужасают. Поэтому перед выпуском сточных вод в водоем, стоки проходят так называемый комплекс мероприятий по удалению всевозможных загрязнений [2].

Очистка нефтесодержащих сточных вод может осуществляться механическими, фи- зико-химическими, химическими и биологическими методами. Чтобы получить результаты по содержанию загрязняющих веществ в сточных водах, которые будут соответствовать определенным санитарным нормам, чаще всего применяют несколько из вышеуказанных методов. Из-за сложного состава нефтесодержащих сточных вод при их очистке используется сочетание нескольких методов сразу. В основном первой ступенью является механическая очистка, способствующая удалению взвешенных и плавающих веществ. Чтобы достигнуть наилучших результатов, применяют так называемые, традиционные методы очистки, например

–применение реагентов, флотацию, фильтрацию [3].

Кновым разработкам в области водоподготовки относится образование активированной воды посредством кавитационной технологии. Кавитацией называется образование в капельной жидкости разрывов сплошности с появлением полостей, заполненных газом, паром или их смесью, в результате местного понижения давления [4].

Результаты, полученные различными авторами, указывают на то, что кавитационное воздействие на обрабатываемую среду является одним их эффективных методов интенсификации химико-технологических, гидромеханических процессов.

Так долгое время для очистки такого рода стоков в качестве локальных очистных установок предлагались флотаторы, направленные на удаление загрязнителей, имеющих плотность ниже плотность воды, такие как легкие фракции нефтепродуктов. Данные установки не обеспечивают очистку от эмульгированной части нефтепродуктов и совсем не рассчитаны на удаление кремнийорганических масел, являющихся основным загрязнителем стока турбинного цеха ТЭС. Общая эффективность очистки 61 % не обеспечивает нормативных показателей по содержанию нефтепродуктов, в состав которых очевидно включаются и кремнийорганические масла. К тому же нельзя не учитывать, что реагентная обработка подобного стока затруднительна с точки зрения подбора локального очистного оборудования и размещения реагентного хозяйства в условиях ТЭС [5-8].

Поэтому, были подобраны режимы кавитационной обработки и проведены их сравнительный анализ по эффективности очистки с традиционной технологией, основой которой является метод флотации. Результаты представлены на таблице. При режиме обработки 9000 об/мин эффективность очистки составляет – 93-95 %, и в очищенной воде присутствуют об-

150