Закономерности экстракции биологически активных компонентов и ионов тяжелых металлов из твердофазных смесей

• Автор: Трунова, Ирина Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1 Происхождение, состав и свойства твердофазных смесей

сточных вод

1.2 Способы обработки осадков сточных вод.

1.3 Способы получения гуминовых препаратов из отходов

1.4Физикохимические закономерности извлечения тяжелых металлов

из твердых промышленных отходов.

1.5 Физикохимические основы регенерации технологических сред

1.6 Анализ литературных данных, теоретическое обоснование

работы и постановка задач исследования
Глава 2. Методика эксперимента
2.1 Методы исследования составов рабочих растворов, осадков сточных вод и их физикохимических свойств.
2.2 Биологические и вегетационные опыты
2.2.1 Определение класса опасности осадка.
2.2.2 Биологические тесты.
2.3 Исследование кинетических закономерностей экстракции тяжелых металлов и гуминовых кислот из осадков сточных
вод и влияния технологических факторов на их извлечение.
Глава 3. Кинетические и технологические закономерности
экстракции гуминовых кислот из осадков сточных вод
3.1 Определение химического состава, физикохимических свойств осадков сточных вод и биологической активности
их щелочных экстрактов
3.2 Кинетические закономерности процесса щелочной
экстракции гуминовых кислот из осадков сточных вод .
3.3 Влияние технологических факторов на экстракцию гуминовых кислот из осадков сточных вод
Глава 4. Кинетические закономерности извлечения ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод.
4.1 Кинетика извлечения ионов тяжелых металлов из осадков
сточных вод.
4.2 Кинетика извлечения ионов тяжелых металлов
раствором хлористоводородной кислоты
4.3 Кинетика экстракции ионов тяжелых металлов
раствором серной кислоты
4.4 Влияние технологических параметров на экстракцию ионов тяжелых металлов из осадков сточных вод хлористоводородной кислотой.
Глава 5. Создание замкнутых циклов по технологическим средам.
5.1 Разработка метода регенерации щелочных промывных вод
5.2 Разработка метода регенерации солянокислых обрабатывающих растворов
Глава 6. Оценка экономической эффективности технологии
получения жидких и твердых органоминеральных удобрений
из осадков сточных вод.
6.1 Расчет экономической эффективности технологии получения жидкого органоминерального удобрения
6.2 Расчет удельной на тонн экономической эффективности технологии получения твердого органоминерального удобрения
Выводы.
Список использованных источников


В целом в странах Европы на сельскохозяйственные поля в качестве удобрения направляется в среднем до осадка в Греции до , в Дании , во Франции , в Германии , в Голландии , в Бельгии , в Италии . Распространенным способом утилизации чистого осадка является его вывоз после реагентной или биологической очистки на поля фильтрации с последующим использованием в качестве удобрений и даже кормовых добавок для скота 4. Такой способ возможен лишь в случае отсутствия или малого содержания соединений тяжелых металлов в осадке. Захоронение загрязненного осадка в специальных могильниках связано с отчуждением больших площадей земли под их строительство на многие годы и проникновением со временем вредных соединений из осадка в почву и грунтовые воды 4. Обработка осадка обходится дорого затраты составляют 0 затрат 6 на очистку стоков. Не находящий применения осадок скапливается на территории станций аэрации, затрудняя их нормальное функционирование. В западноевропейских странах образуется 0 кг сырого осадка в год на человека кг сухого вещества 4. В России годовой объем осадка составляет 6,5 7,0 млн. В среднем, по данным западноевропейских стран, депонирование осадка вместе с использованием его в сельском хозяйстве занимает около всего объема осадка, который идет на утилизацию в Греции , в Австрии , в Бельгии , в Швеции , в Швейцарии . Депонирование осадков на сегодняшнем этапе для российских водоканалов это наиболее приемлемый способ. Однако необходимо иметь ввиду, что поскольку для депонирования применяются только специально сконструированные для этих целей сооружения шламонакопители, они приводят к деградации земель, выражающейся в ухудшении экологического состояния природных комплексов с постоянным отрицательным воздействием на грунтовые воды и атмосферный воздух, снижении их хозяйственного и эстетического потенциала. Нижнем Новгороде около 0 га плодородных земель. Перспективным направлением обработки осадка является его сушка и сжигание в условиях, когда невозможно или экономически нецелесообразно полностью использовать его полезные свойства. Однако пиролиз и сжигание при высокой энергоемкости приводит к нерациональному расходованию органической составляющей и образованию не утилизируемых вторичных отходов . Однако стоимость обработки осадка, по их прогнозам, составляет 50 еврот сухого вещества. При этом не решается проблема токсичных компонентов осадков ионов тяжелых металлов ИТМ. Одним из важных методов обработки осадка является компостирование. Осадок изза особенностей физической структуры мало пригоден для компостирования. В основании штабеля укладывают пластмассовые трубы, по которым подается воздух. При использовании этого метода для получения 4,5 тыс. На водоочистном сооружении ЛосАнджелеса из т ежесуточно образующегося осадка компостированию подвергается около 0 тонн. Компостирование также способствует и обеззараживанию осадка. Применяемое в России компостирование осадка с твердыми бытовыми отходами в соотношении 46 или 37 в штабелях при температуре С способствует полной дегельминтизации компостируемой массы . После компостирования с внесением осадков изменяются и агрохимические свойства почвы, в пахотном слое увеличивается содержание органического вещества и подвижного фосфора. При этом урожайность овса может увеличиться на . Однако, нужно иметь ввиду, что приготовленные на основе компостов из осадков почвогрунты по концентрациям солей тяжелых металлов превосходят нормативные показатели . Помимо традиционного компостирования в буртах переработка осадка и других отходов в органическое удобрение осуществляется на специализированных крупных заводах и малогабаритных установках, где проводится ускоренное разложение органической части отходов в условиях контролируемой температуры и влажности , , . За рубежом проявляется интерес к использованию для переработки различных отходов дождевых червей. Новая технология, названная вермикультурой, основана на их биологической особенности в процессе жизнедеятельности черви заглатывают органические остатки из почвы, размельчают их в кишечнике, химически трансформируют и выбрасывают наружу . В процессе компостирования масса червей увеличивается.