Углистые продукты пиролиза углеродсодержащих отходов как потенциальные сорбенты тяжелых металлов
Автор: Valery2709 • Октябрь 29, 2019 • Эссе • 1,195 Слов (5 Страниц) • 404 Просмотры
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАБЕРЕЖНОЧЕЛНИНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АВТОНОМНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерно-строительное отделение
Кафедра «Химии и экологии»
ЭССЕ
по дисциплине: Расчет и проектирование систем обеспечения безопасности
на тему: Углистые продукты пиролиза углеродсодержащих отходов как потенциальные сорбенты тяжелых металлов.
Выполнил: ст. группы 3181311
Терентьева В.В.
Проверил: доцент
Мифтахов М.Н.
Набережные Челны
2019
Среди острых экологических проблем - проблема обезвреживания отходов производства и потребления. Таких отходов накопилось к настоящему времени 35 миллиардов тонн .
Особую опасность представляют иловые осадки канализационных сточных вод, которые образуется в РФ ежегодно в количестве более 150 млн. тонн в пересчете на сухое вещество. Осадки содержат помимо минеральной и органической составляющих и вредные компоненты - сероводород, амины, альдегиды и т.п., а также патогенную микрофлору, паразитные агенты, болезнетворные вирусы, кишечные палочки и палочки Коха.
Использовать такие иловые осадки для изготовления удобрений небезопасно. Тогда альтернативой является пиролизная переработка иловых осадков, как углеродосодержащих отходов (УСО), с получением газообразного, жидкого пиролизных топлив и твердого остатка (полукокса, или карбонизата), содержащего определенное количество углерода и являющегося потому потенциальным сорбентом для очистки сточных вод от тяжелых металлов.
Целью работы является разработка новых сорбционных материалов для очистки сточных вод на основе продуктов низкотемпературного пиролиза углеродосодержащих отходов - иловых осадков, древесных опилок и изношенных автомобильных покрышек.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Получение твердых продуктов пиролиза УСО в производственных условиях;
- Исследование показателей водной вытяжки;
- Определение сорбционных характеристик в карбонизатах и поиск путей эффективного активирования;
- Сорбция тяжелых металлов из модельных растворов и оценка эффективности сорбционных свойств карбонизатов.
На территории иловых полей ООО «Челныводоканал» возведен комплекс по переработке иловых осадков методом непрерывного пиролиза ООО «ИнтерБизнесГруппИнжиниринг».
В результате переработки углеродосодержащих отходов были получены продукты: пиролизное топливо, пиролизный газ, твердый остаток.
Полученные в результате пиролизной переработки иловых осадков, древесных отходов и отходов отработанных автомобильных шин (РТИ) твердые продукты пиролиза (карбонизат) были изучены в качестве потенциального сорбента для очистки сточных вод от ИТМ.
В первую очередь, необходимо проверить, возможно ли загрязнение окружающей среды самими твердыми продуктами пиролиза. Для этого изучены показатели и состав водной вытяжки твердых продуктов пиролиза на предмет объемов эмиссии вредных веществ из ТПП УСО в водную фазу .
Таблица 1. Показатели водной вытяжки твердых продуктов пиролиза (ТПП) УСО иловых осадков, древесных опилок и отработанных автомобильных шин (РТИ - резинотехнических изделий)
Ингредиенты | Размер-ность | Результат анализа водной вытяжки, С ±0,25C (P=0,95, n=2) | ПДК[2] | ||
ТПП иловых осадков | ТПП древесных отходов | ТПП РТИ | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 |
рН | ед.рН | 6,32 | 5,90 | 6,75 | 6 - 9 |
УЭП | мкСм/см | 281,4 | 203,3 | 94,6 | - |
Минерализация | мг/дм3 | 134,5 | 99,5 | 47,0 | 3000 |
БПК5 | мг/дм3 | 58 | 116 | 45 | 300 |
Na+ | мг/дм3 | 7,27 | 7,58 | 17,6 | 200 |
К+ | мг/дм3 | 10,4 | 5,21 | 1,84 | 20 |
Mg2+ | мг/дм3 | 5,43 | 4,13 | 3,34 | 100 |
Ca2+ | мг/дм3 | 51,5 | 38,8 | 19,1 | 200 |
Cl- | мг/дм3 | 7,13 | 3,51 | 18,5 | 1000 |
NO3- | мг/дм3 | 0,034 | 0,286 | 0,471 | 45 |
PO43- | мг/дм3 | 5,41 | 3,75 | - | 12 (Pобщ) |
SO42- | мг/дм3 | 66,5 | 20,2 | 13,9 | 1000 |
Fe | мг/дм3 | 0,388 | 0,047 | 0,003 | 5,0 |
Сd | мг/дм3 | <0,2(0,01) | <0,2(-) | <0,2(0,01) | 0,015 |
Mn | мг/дм3 | 0,206 | 0,031 | 0,018 | 1,0 |
Cu | мг/дм3 | 0,019 | 0,001 | 0,006 | 1,0 |
As | мг/дм3 | <0,01 | <0,01 | <0,01 | 0,05 |
Pb | мг/дм3 | <0,1 (0,06) | <0,1 (-) | <0,1 (0,08) | 0,25 |
Cr | мг/дм3 | 0,013 | 0,014 | 0,010 | 0,5 |
Zn | мг/дм3 | 0,169 | 0,037 | 0,056 | 1 |
Показатели и концентрации вредных и прочих веществ по своему численному значению меньше максимально допустимого значения их содержания в водах, допущенных к отводу в систему общей канализации.
...