Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов с использованием сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур

• Автор: Чикина, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 163 с. : ил.

1.1 Ликвидация нефтяных загрязнении

1.1.1 Классификация существующих методов

1.1.2 Классификация сорбентов

1.2 Исходные материалы и реакции для получения нефтяного сорбента на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур

1.2.1 Пенополиуретаны

1.2.2 Отходы зерновых культур

1.3 Основы сорбционной технологии

1.3.1 Сорбция из водных растворов

1.3.2 Кинетика и динамика сорбции из водных растворов

1.4 Применение бит мов

1.4.1 Классификация, состав и основные свойства битумов

1.4.2 Модификация битумов полимерными материалами
1.5 Общие характеристики процесса иммобилизации
1.5.1 Характеристика микроорганизмов нефгедестру с го ров
1.5.2 Характеристика процесса иммобилизации микроорганизмов
1.5.3 Носители биомассы
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристики исходных компонентов для синтеза сорбента па основе пенополиуретана и отходов зерновых производств
2.1.1 Характеристики нефти и нефтепродуктов
2.1.2 Методика синтеза нефтяного сорбента на основе пенополиуретана и шелухи гречихи
2.1.2.1 Получение нефтяного сорбента на основе эластичного пенополиуретана и шелухи гречихи
2.1.2.2 Получение нефтяного сорбента на основе полужесткого пенополиуретана и отходов зерновых культур ППУ ОЗК
2.1.3 Методы исследования нефтяного сорбента ПУ ОЗК
2.1.3.1 Определение основных характеристик сорбентов
2.1.3.2 Определение нсфтсмкосги образцов нефтяного сорбента ПГУ ОЗК
2.1.3.3 Определение сорбционной емкости и удерживающей способности образцов нефтяного сорбен га ППУ ОЗК
2.1.3.4 Методика построения кривой сорбциидесорбции при поглощении нефти сорбентом
2.1.3.5 Методы исследования нефти
2.1.3.6 Определение поглощающей способности сорбента ППУ ОЗК
2.1.3.7 Метод определения процента отжатой фракции
2.2 Исходные компоненты для деструкции отработанного сорбента и введения в дорожный битум
2.2.1 Методика утилизации отработанного сорбента на основе пенополиуретана и шелухи гречихи путем введения в битум
2.2.2 Технология введения отработанного дсстр ктироваиного сорбента в битум
2.2.3 Технология утилизации отработанного иедсструктнрованиого сорбента путем введения в битум
2.2.4 Методы исследования полимербитум вяжущего
2.3 Иммобилизация микроорганизмов нсфтсдеструкторов на сорбенте ППУ ОЗК
2.3.1 Среды и субстраты для углсводородокисляющих микроорганизмов бактериального препарата Дестройл, активного ила и наднловой жидкости
2.3.2 Активный ил и надиловая жидкость
2.3.3 Бактериальный препарат Дестройл
2.3.4 Культивирование бактериального препарата Дестройл, надшювой жидкости и активного ила в питательной среде
2.3.5 Измерение оптической плотности образцов микробных суспензий
2.3.6 Гравиметрическое определение заселения микроорганизмами поверхности материалов носителей
2.3.7 Определение эффекта биостимулирования роста микроорганизмов
2.3.8 Измерение дегидрогеназной активности образцов микробных суспензий
2.3.9 Среды и субстраты для i 2I и специализированной микробной ассоциации
2.3.9.1 Жидкие и агаризованные среды
2.3. Микроорганизмы нсфтедесгрукторы i ОНО и специализированной микробной ассоциации
2.3. Жидкофазный метод культивирования микроорганизмов нефтедеструкторов i СЬЮ и специализированной микробной ассоциации
2.3. Методика проведения иммобилизации на сорбенте У ОЗК
2.3. Определение численности микроорганизмов нсфтсдеструкторов на плотных средах методом Коха
2.4 Испытание сорбента в качестве структуранта глинистых и песчаных почв
2.4.1 Методика введения и оценки структурирования почв сорбентом на основе пенополиуретана и шелухи гречихи
2.5 Метрологическая проработка результатов исследования
2.5.1. Оценка погрешности приготовления реакционной смеси для получения сорбен та ППУ ОЗК
2.5.1.1 Определение погрешности измерения массы компонента А
2.5.1.2 Определение погрешности измерения массы компонента Б
2.5.1.3 Определение погрешности измерения массы ОЗК
2.5.2 Оценка погрешности при определении нефтеемкости сорбента ППУ ОЗК
2.5.2.1 Определение погрешности измерения исходной массы образца
2.5.2.2 Определение погрешности измерения массы насыщенного образца
ГЛАВА 3 МОНИТОРИНГ РАЗЛИВОВ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ППУОЗК
4.1 Разработка рецептуры сорбента ППУОЗК
4.2 Исследование влияния размеров измельченного сорбента на его сорбционную способность к нефти различных месторождений
4.3 Исследование возможности регенерации поглощенного продукта
4.4 Результаты исследования сорбционной способности сорбента на основе ППУ и ОЗК по отношению к различным нефтепродуктам
4.5 Исследование сорбционных свойств сорбента ППУ ШГ
ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ СОРБЕНТА ППУОЗК
5.1 Изготовление сорбента в стационарных условиях и на мобильном комплексе
ГЛАВА 6 СПОСОБЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННОГО СОРБЕНТА
ГЛАВА 7 ДРУГИЕ ОБЛАС ТИ ИСГЮЛЬЗОВА 1ИЯ
7.1 Иммобилизация углеводородоокисляющих микроорганизмов активного ила и иадиловой жидкости на материале носителе
7.2 Иммобилизация углсводородокисляющих микроорганизмов бактериального
препарата Дестройл на материале носителе
7.3 Иммобилизация микроорганизмов нефтсдсс грукторов vi 0 и специализированной микробной ассоциации
7.4 Исследование возможности использования сорбента на основе пенополиуретана и шелухи гречихи в качестве струкгуранта глинистых и песчаных почв
7.5 Эколого экономический расчет предотвращенного ущерба
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
СИСОК ИС1ЮЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ГИТУ пенополиуретан
ПИЦ полиизоцианат
ППУЭ эластичный 1IV
ППУЖ жесткий ППУ
ОЗК отходы зерновых культур
ППУОЗК сорбент на основе пенополиуретана и отходов зерновых культур I ИГ шелуха гречихи
1 ПI шелуха подсолнечника
ШР шелуха риса
1II1У ШГ сорбент на основе пенополиуретана и шелухи гречихи
АН активный ил
НЖ надиловая жидкость
КЖ культуральная жидкость
БВ полимер битум вяжущий.
ВВЕДЕНИЕ


Поэтому биологический метод используется после применения механического и физикохимического методов при толщине пленки не менее 0,1 мм. Основные преимущества микробиологической деструкции перед другими методами заключаются в более полной степени очистки, экологической безопасности, относительной дешевизне, возможности постоянной обработки хронических загрязнений и возможности использования в труднодоступных зонах. При выборе метода ликвидации разлива нефтепродуктов нужно исходить из следующих принципов все работы должны быть проведены в кратчайшие сроки проведение операции по ликвидации разлив нсфги не должно нанести больший экологический ущерб, чем сам аварийный разлив. Существенной причиной загрязнений водоемов, влияющих на экологическую обстановку, являются сброс в водоемы неочищенных, либо недостаточно очищенных промышленных сточных и ливневых вод, попадающих в реки из автохозяйств, предприятий автосервиса, АЗС, котельных, а также крупных промышленных предприятий, использующих неф тепродукты и качестве топлива, смазочных материалов и технологических жидкостей. Среднегодовая концентрация нефтепродуктов в сточных и ливневых водах нередко превышает предельно допустимые значения в несколько раз. Таким образом, проблема очистки промышленных сточных и ливневых вод от нефтепродуктов является одной из наиболее актуальных в области экологической безопасности. В настоящее время микробиологический метод ликвидации крупномасштабного загрязнения нефтью почв и водоемов используется в комбинации с механическим сбором и физикохимическими методами локализации углеводородов. При этом микроорганизмы способны утилизировать эмульгированные и растворенные нефтепродукты. Ограничением для применения микробного обезвреживания нефтезагрязненных природных сред является длитсльносгь процесса биодеструкции. В практике очистки нсфтссодержащих сточных вод биологический метод реализуется и качестве основной ступени очистки на основе создания оптимальных условий для микроорганизмов путем аэрации, добавления биогенных элементов, поддержания благоприятных температуры, и других необходимых параметров с целью интенсификации процесса биодеструкции. Оценка существующих методов позволяет выявить направления, которые наиболее перспективны. Это, прежде всего, механические методы извлечение при помощи сорбентов. При толщине нефтяной пленки менее 1 2 мм, а также малой глубине водома для сбора разлитой нефти применяют сорбенты, поскольку они позволяют очищать поверхность воды от нефти за короткие сроки с небольшими затратами. Качество сорбентов определяется, главным образом, их иефтебмкостью по отношению к нефти, степенью гидрофобностп, плавучестью, как в исходном состоянии, так и после сорбции нефтепродуктов, возможностью десорбции нефти, регенерации и утилизации сорбента, технологичностью изготовления и применения. В мировой практике для удаления нефтепродуктов из воды вс чаще применяется ряд материалов, способных поглощать и удерживать на своей поверхности нефть. При выборе сорбента следует принимать во внимание все его существенные характеристики, что порой оказывается сложной задачей. Рассмотрим преимущества и ограничения по применению различных видов сорбентов в процессе очистки нефтяных загрязнений. Анализ литературных данных , показал, что нефтесорбенгы должны обладать высокой нефтеем костью, флотирусмостыо плавучестью, низким водопоглощеннем и высокопористой поверхностью. Главным требованием, предъявляемым к материалам, сорбирующим углеводороды нефти, является наличие у материала высокоразвитой пористой структуры с гидрофобной поверхностью . Пефтсемкость показатель эффективности работы адсорбента по поглощению нефти высокая флотируемость исключает вторичное загрязнение дна водоема адсорбентом с нефтыо и увеличивает контакт с нефтяной пленкой водопоглощенис является показателем гидрофильности поверхности адсорбента и обратно пропорционально нефтеноглошению высокопористая поверхность. Кроме того, важными характеристиками являются скорость поглощения нефти, плавучесть, готовность к применению на месте аварии г.