Углистые продукты пиролиза углеродсодержащих отходов как потенциальные сорбенты тяжелых металлов

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)        

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.