Исследование сорбционных свойств древесных отходов для сбора нефтепродуктов с последующей утилизацией их в виде топливных брикетов

• Автор: Филина, Наталья Александровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Йошкар-Ола
• Количество страниц: 173 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава I. Аналитический обзор

1.1. Современное состояние топливно-энергетического комплекса Республики Марий Эл

1.2. Виды отходов деревообрабатывающих предприятий

Республики Марий Эл

1.3. Оценочные характеристики эффективности использования биомассы леса в Республике Марий Эл

1.4. Экологическое воздействие нефтепродуктов

на окружающую среду

1.5. Экологическое воздействие древесных отходов

на окружающую среду

1.6. Современная технология утилизации отходов нефтепродуктов
1.7. Превентивные средства для защиты окружающей среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами
Глава II. Мониторинг состояния растекания нефтепродуктов по
водной поверхности
Глава III. Методика эксперимента
3.1. Определение фракционного состава древесных отходов

3.2. Исследование нефтеемкости древесных опилок в статическом и динамическом режимах
3.3. Применение древесных отходов в качестве сорбентов для сбора нефтепродуктов
3.4. Метод активации древесных опилок
3.5. Исследование теплотворной способности древесных отходов

Глава IV. Экспериментальные исследования по утилизации отходов деревообработки
4.1. Исследование физико-химических свойств древесных опилок
4.2. Исследование сорбционной способности древесных отходов
4.3. Математическая обработка результатов экспериментов
4.4. Влияние активации древесных отходов на их сорбционную способность
4.5. Исследование по определению теплотворной способности
4.5.1. Состав древесины
4.5.2. Технический и элементарный анализ
4.5.3. Влажность и теплотворная способность отходов
4.6. Определение теплотворной способности древесных отходов, пропитанных нефтепродуктами
Глава V. Технология изготовления топливных брикетов
5.1. Технологическая схема утилизации древесного опила
5.2. Физико-механические свойства топливных брикетов
Общие выводы и рекомендации
Заключение
Литература
Приложения:
Акт внедрения в промышленную эксплуатацию
Акт о использовании результатов
Акт внедрения в учебный процесс
Введение
Актуальность темы. Одной из важных экологических проблем современного мира является очистка водной поверхности от загрязнений нефтью и нефтепродуктами. Такие загрязнения нарушают экосистемы вплоть до экологических катастроф, последствия которых могут быть губительны для всего живого. Нефть является продуктом длительного распада и очень быстро покрывает поверхность вод плотным слоем нефтяной пленки, которая препятствует доступу воздуха и света. Предотвратить последствия разлива нефтепродуктов можно только оперативными и эффективными мероприятиями.
В качестве сорбентов для утилизации нефтепродуктов, используют синтетические, неорганические, органоминеральные и- биологические сорбенты. Одни из них дорогие, а другие требуют дополнительных затрат при утилизации. Поэтому в качестве эффективных дешевых сорбентов может быть использован древесный опил, который показал свою эффективность при ликвидации аварий, связанных с разливом нефтепродуктов на водных объектах, для улучшения экологической ситуации на нефтеперерабатывающих предприятиях, для сбора и удержания нефтепродуктов. Использование древесных отходов в качестве сорбентов для нефтепродуктов в,виде боновых конструкций позволяет удержать нефтяные пятна от расползания по поверхности воды. Боны на основе опила не уступают по эффективности обычно используемым сорбентам: органоминеральным (торф), неорганическим (песок, пемза, туфы), синтетическим (полипропиленовые волокна).
Вопрос утилизации как опила, так и бонов, загрязненных нефтепродуктами, является важной экологической задачей. Предлагаемая технология позволяет эффективно собирать разлившиеся нефтепродукты опилочными бонами с последующей их утилизацией и получением тепловой энергии. Энергетическое использование древесного опила, в том числе насыщенного нефтепродуктами, можно рассматривать как дешевую альтернативу традиционным видам топлива, поскольку древесный опил является отходом.

Неорганические сорбенты. К ним относятся различные виды глин, диа-томитовые породы (главным образом, рыхлый диатомит - кизельгур), песок, цеолиты, туфы, пемза и т.п. Именно глина и диатомиты составляют большую часть товара на рынке сорбентов в силу их низкой стоимости и возможности крупнотоннажного производства. Сюда же можно отнести и песок, используемый для засыпки небольших разливов нефти и нефтепродуктов. Однако качество неорганических сорбентов совершенно неприемлемо с точки зрения экологии. Прежде всего они имеют очень низкую емкость (70-150 % по нефти) и совершенно не удерживают легкие фракции типа бензина, керосина, дизельного топлива. При ликвидации разливов нефти на воде неорганические сорбенты тонут вместе с нефтью, не решая проблемы очистки воды от загрязнений. Наконец, практически единственными методами утилизации этих сорбентов являются их промывка экстрагентами или водой с поверхностно-активными веществами (ПАВ), а также выжигание-[36, 49, 90, 101, 102, 103, 108, 126, 130].
Синтетические сорбенты. Чаще всего используются в странах с высокоразвитой нефтехимической промышленностью (США, страны ЕЭС, Япония). Чаще всего их изготовляют из полипропиленовых волокон, формируемых в нетканые рулонные материалы разной толщины. Кроме того, используют полиуретан в губчатом или гранулированном виде, формованный полиэтилен с полимерными наполнителями и другие виды пластиков: В'то же время использование их в виде тонких порошков для повышения эффективности использования на тонких пленках, по мнению специалистов фирмы "Маннесман-Италия", недопустимо из-за опасности канцерогенных заболеваний [56, 57, 103, 113].
Природные органические и органоминеральные сорбенты являются наиболее перспективным видом сорбентов для ликвидации нефтяных загрязнений. Чаще всего применяют древесную щепу и опилки, модифицированный торф, шерсть, макулатуру. Одним из лучших природных сорбентов, сопоставимым по своей нефтеемкости с модифицированным торфом; является