Главная » 2014 » Июль » 19 » Скачать Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов. Быков, бесплатно
02:20
Скачать Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов. Быков, бесплатно
Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов
Диссертация
Автор: Быков, Дмитрий Евгеньевич
Название: Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов
Справка: Быков, Дмитрий Евгеньевич. Разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов : диссертация доктора технических наук : 03.00.16 Самара, 2004 303 c. : 71 05-5/141
Объем: 303 стр.
Информация: Самара, 2004
Содержание:
Введение
Глава 1 Анализ проблемы исследования и переработки гетерофазных промышленных отходов и возможные пути ее решения
11 Объекты исследования
12 Анализ проблемы переработки отходов различных отраслей промышленности
Введение:
исследования и переработки гетерофазных промышленных
И огхидоь. 53
Глава 2 Формирование исходных данных для проведения теоретических и экспериментальных исследований. 55
Глава 3 Основополагающие принципы переработки гетерофазных промышленных отходов. 64
Глава 4 Информационный технологический уровень. 68
4.1 Состав и структура информационно-поисковых работ. 68
4.2 Отходы - как объект трансформирования. 78
4.2.1 Исторический аспект объекта трансформирования. 79
4.2.2 Физический аспект. 80
4.2.3 Химический аспект. 84
4.2.4 Санитарно-гигиенический аспект. 90
4.2.5 Технологический аспект. 92
4.2.6 Экономический аспект. 93
4.3 Технологические исследования. 97
4.3.1 Документальные исследования и нормирование образования отходов. 97
4.3.2 Анализ стадийности формирования отходов. 101
4.3.3 Теоретическое прогнозирование формирования состава отходов. 104
4.3.4 Определение химического состава и физико-химических свойств отходов. Метод «выделенного взаимодействия». 109 Глава 5 Подготовительный технологический уровень. 122
5.1 Формирование внутренних комплексов компонентов гетерофазных промышленных отходов на основе их свойств . 123
5.2 Пути трансформирования гетерофазных промышленных отходов. 126
5.2.1 Совершенствование основного процесса, являющегося источником образования отхода. 127
5.2.2 Создание процессов переработки гетерофазных промышленных отходов на основе технологических fe ТГ1-"->Т-10,"ГТТ->--> ПГ'-'М-^ТТТТГГ ТТ Г Т1 Tf т.'П П Г)
Щ ^ ^.И. J ^ - X „ . ,А. 1 ?. . соответствия компонентов. 129
5.3 Иерархия методов переработки отходов. 136
Глава 6 Базовый технологический уровень реализованных процессов переработки гетерофазных промышленных отходов. 143
6.1 Восстановление свойств гетерофазных промышленных отходов до уровня потребительских характеристик товарной продукции. 149
1 6.1.1 Получение антисептика и чистой воды путем переработки сточных вод, загрязненных полиядерными аренами. 150
6.1.2 Регенерация отработанных эмульсий на основе смазки технологической «Эфирин». 158
6.1.3 Регенерация отработанного природного сорбента СМ
6.1.4 Очистка высокозагрязненных продувочных сточных вод. 181 * 6.1.5 Регенерация отходов эмали MJI197. 190
6.1.6 Регенерация гидролизованного саломаса. 196
6.2 Использование гетерофазных промышленных отходов в качестве сырьевой базы для получение продукции. 201
6.2.1 Переработка соапстока. . 202
6.2.2 Переработка деклассированных полимерно-металлических отходов. 206
6.2.3 Переработка 1,2-дихлорпропана - отхода производства хлористого аллила. 211
6.2.4 Переработка полихлорэтанов - отходов производства 1,2дихлорэтана. 224
6.3 Применение промышленных отходов в качестве рекультивационных материалов. Взаимная переработка отходов. 236
6.3.1 Технология переработки замазученных и направления использования восстановленных грунтов. 237
6.3.2 Использование переработанных осадков очистки сточных вод для изоляции твердых бытовых отходов. 249
Глава 7 Экономическая часть. 254
Выводы. 259
Литература. 261
Приложения (Акты внедрения и т.п.). 298
Введение
Для обеспечения комфортных условий существования человечество вынуждено использовать природные ресурсы и размещать в окружающей среде продукты жизнедеятельности. Концепция устойчивого развития общества, являющаяся неотъемлемой частью государственной политики [1], подразумевает развитие промышленного производства, рачительное использование ресурсов и поддерживание редуцирующего потенциала биосферы [2, 3].
Существенным фактором негативного воздействия на окружающую среду выступает загрязнение геосфер промышленными отходами, которое во многих регионах достигло угрожающих размеров. Следствием технологического прогресса является усложнение состава и фазовой структуры промотходов, что существенно затрудняет их переработку. В отходах появляются новые соединения - продукты деятельности человека или химической эволюции реакционноспособных многокомпонентных отходов, степень опасности которых для экосистем уже определяется не только классами и концентрациями содержащихся в них токсичных веществ, но и синергическим эффектом их совместного воздействия. Поэтому в настоящее время особую актуальность приобретает создание строительных систем охраны окружающей среды от отходов производства и потребления.
Особую сложность для переработки представляют многокомпонентные гетерофазные промышленные отходы, содержащие неорганические и органические вещества и характеризующиеся наличием твердых и жидких, водных и неводных фаз. Неудовлетворительная существующая ситуация в сфере их утилизации определяется скорее не уровнем развития техники, а отсутствием систематического подхода к проблеме.
Наиболее целесообразным, представляется строительство комплексов и установок по утилизации отходов с максимальным учетом свойств и использованием всех составляющих, в результате которой компоненты отходов становятся сырьем, реагентами или наполнителями в процессе производства продукции или участвуют в переработке других отходов, приводящей к их совместной детоксикации.
Целью работы является разработка комплексной многоуровневой системы исследования и технологий переработки гетерофазных промышленных отходов для создания строительных систем по их утилизации и размещению.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:
• разработать основы системного анализа качества отходов и высококонцентрированных сточных вод, включающего информационный, физико-химический, технологический и интегральный (базовый) блоки;
• разработать алгоритм создания технологий утилизации отходов;
• разработать технологии переработки отходов, отвечающие современным экологическим требованиям;
• создать научное и техническое обеспечение для строительства систем переработки и полигонов размещения промышленных отходов.
Научная новизна.
1. Создана новая многоуровневая система комплексного исследования гетерофазных промышленных отходов, включающая информационный, физико-химический, технологический и интегральный (базовый) блоки, которая позволяет прогнозировать оптимальные технологии и создавать на их основе комплексы по переработке и объекты размещения отходов.
2. С » целью уменьшения экологического ущерба и создания малоотходных технологий в информационный блок впервые предложено включать сведения о технологическом генезисе отходов для прогнозирования компонентного состава и совершенствования технологии их образования и дальнейшего использования.
3. В качестве основы прогнозирования состава отходов впервые предложен метод «выделенного взаимодействия», базирующийся на кинетических закономерностях взаимодействия компонентов и фаз.
4. Для выбора стратегии переработки отходов предложено понятие базовых (ключевых) компонентов, определяющих основную токсичность отходов или ценность их как вторичных ресурсов для создания технологических принципов переработки или размещения.
5. Предложены и разработаны принципы фазового перераспределения и комплексного соответствия компонентов, которые базируются на одновременном учете фазового состояния и физико-химических характеристик ингредиентов отходов. Установлено, что применение принципов фазового перераспределения и комплексного соответствия компонентов приводит к минимизации антропогенного загрязнения окружающей среды путем обоснования наиболее экологически целесообразного способа переработки или размещения гетерофазных промышленных отходов.
6. Предложен многоуровневый алгоритм создания процессов переработки гетерофазных промышленных отходов, который позволяет обосновывать альтернативные способы и технологии переработки, такие как утилизация отходов путем взаимного нивелирования токсических свойств их компонентов.
Практическая значимость и реализация работы.
1. Комплексная многоуровневая система реализована в создании установок и комплексов по переработке и размещению гетерофазных промышленных отходов строительства, машиностроения, предприятий по производству средств связи, пищевой, нефтяной, нефтехимической промышленности, жилищно-коммунального хозяйства, позволяющих минимизировать антропогенное воздействие и защищать окружающую среду.
2. Использование комплексной многоуровневой системы исследования позволило создать производства переработки промышленных отходов ряда предприятий, таких как ОАО «АвтоВАЗ», ОАО «Самарский жиркомбинат», ОАО «Волгакабель», АО «Аллил» г. Стерлитамак, Пронинский шпалопропиточный завод и др.
3. С учетом принципа комплексного соответствия компонентов создана альтернативная технология переработки замазученных грунтов с использованием избыточного активного ила, запроектировано и построено более 20 объектов размещения строительных, промышленных и твердых бытовых отходов общей мощностью около 1 млн. т/год, а также восстановлено более 30 га нефтезагрязненных земель в районах Самарской области;
4. Предотвращено сжигание 10000 т/год и размещение в окружающей среде 3588 т/год токсичных отходов. Новизна технических решений защищена 5 авторскими свидетельствами, общий расчетный экономический эффект за счет снижения платы за загрязнение окружающей среды составляет более 90 млн. руб/год.
5. Материалы диссертации используются в учебном процессе СамГТУ и СамГАСА.
Положения, выносимые на защиту.
1. Система комплексного исследования гетерофазных промышленных отходов, включающая информационный, физико-химический, технологический и интегральный (базовый) блоки.
2. Система прогнозирования состава гетерофазных промышленных отходов путем изучения их технологического генезиса и использования метода «выделенного взаимодействия».
3. Принципы фазового перераспределения и комплексного соответствия компонентов, являющиеся основой новых природоохранных технологий» переработки или размещения гетерофазных промышленных отходов для строительства систем, минимизирующих антропогенное загрязнения окружающей среды.
4. Многоуровневый алгоритм создания процессов переработки гетерофазных промышленных отходов, позволяющий обосновывать наиболее экологически целесообразные способы и технологии.
5. Технологии переработки гетерофазных промышленных отходов и очистки сточных вод.
Вклад автора в получение научных результатов, изложенных в настоящей диссертации, состоял в непосредственном руководстве всеми этапами работ (исследования, систематизация, интерпретация, обсуждения). Все представленные в диссертации технологии переработки гетерофазных промышленных отходов, основанные на принципах комплексной многоуровневой системы, разработаны и внедрены под руководством автора или при непосредственном его участии. В исследованиях и обсуждении результатов принимали участие Богомолова Г.Я., Гульнева И.В., Коржев И.Р., Петров A.C., Солянников В.Е., Чертес K.JI. и др.
Автор выражает благодарность за научные консультации при ф подготовке работы заслуженным деятелям науки РФ д.х.н. проф. Левановой
C.B. и д.х.н. проф. Трунину A.C. Щ
