автореферат диссертации по энергетике, 05.14.14, диссертация на тему:Комплексное использование торфа на ТЭС

На правах рукописи

----

СЕРГЕЕВА ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТОРФА НА ТЭС

05.14.14 - Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 &

Казань-2008

003457249

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Казанский государственный энергетически университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Лаптев Анатолий Григорьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хуснутдинов Исмагил Шакирович

доктор технических наук, профессор Гурьянов Алексей Ильич

Ведущая организация:

ГУ «Центр энергосберегающ технологий при Кабинете Министре РТ», г. Казань

Защита состоится «26» декабря 2008 г. в 14 час. 00 мин. на заседани диссертационного совета Д 212.082.02 при ГОУ ВПО «Казанский государственш энергетический университет» по адресу 420066, г. Казань, ул. Красносельская, д. 51 зал заседаний Ученого совета (В-210).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Казански государственный энергетический университет».

С авторефератом можно ознакомиться на сайте ГОУ ВПО КГЭУ www.kgeu.ru

Автореферат разослан < ¿Г» ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.082.02

доктор технических наук, ----- .

профессор

К.Х. Гильфанов

Общая характеристика работы*

Актуальность работы

Одним из основных природных ресурсов, потребляемых предприятиями теплоэнергетики, являются природные воды, используемые как в основном технологическом процессе производства тепла и электроэнергии, так и для вспомогательных целей. На этих же предприятиях образуются различные виды сточных вод, среди которых наибольшую угрозу экологической безопасности водных объектов представляют воды, загрязненные нефтью и нефтепродуктами. Источником их появления в сточных водах ТЭС являются мазутные хозяйства, электротехническое оборудование, вспомогательные службы. Эти воды представляют собой опасность в силу малой предельно допустимой концентрации (ПДК) нефтепродуктов в природных водоемах.

Существует широкий спектр методов очистки сточных вод от нефтепродуктов, но единственным, позволяющим удалить их вплоть до следовых количеств, является метод сорбции. Из всего многообразия природных и искусственных сорбентов минеральной и органической природы для нужд теплоэнергетики, в частности, для очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов, целесообразно использовать в качестве сорбента природное топливо - торф. В России находятся значительные залежи торфа, разработка которых промышленным способом не ведётся, поскольку с энергетического рынка его вытеснили более доступные и калорийные виды топлива. В современных условиях торф рассматривается как стратегический ресурс России, и в ближайшее время в соответствии с Федеральной программой «Энергетическая стратегия России» он вновь должен стать одним из широко используемых видов топлива.

Достоинством торфа как сорбента нефтепродуктов при очистке сточных вод ТЭС является дешевизна, доступность и возможность утилизации отработанного материала путем сжигания, что позволяет ликвидировать вторичное загрязнение воды, неизбежное при регенерации сорбента, и одновременно частично решить проблему надвигающегося энергетического кризиса. Целью данной работы является:

Разработать высокоэффективные ресурсо- и энергосберегающие технологические решения по глубокой очистке сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов. Для достижения поставленной цели необходимо:

• изучить сорбционные свойства торфа по отношению к нефтепродуктам;

• разработать замкнутую математическую модель процесса сорбции на торфяных сорбентах в условиях отсутствия регенерации отработанного фильтрующего материала;

• предложить пути модернизации типовой технологической схемы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов, с целью повышения степени и надежности очистки как в условиях нормальной эксплуатации, так и при залповых выбросах;

• изыскать экологически чистые и экономичные способы утилизации отработанного сорбента, не сопровождающиеся вторичным загрязнением воды.

* В работе принимала участие к.х.н., доцент Лаптедульче Н.К.

Научная новизна

• Комплексное ресурсо- и энергосберегающее решение проблемы очисп сточных вод ТЭС от нефтепродуктов с использованием в качестве сорбен возобновляемого вида топлива - торфа.

• Экспериментальные исследования технических, физико-химических энергетических свойств, а именно влажности, зольности, гранулометрическог состава, теплоты сгорания, содержания балластных примесей и сорбционнь свойств торфа из месторождения Чистое РТ.

• Для выбора эффективных технических решений по практической реализавд метода сорбционной очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов использован одномерная диффузионная модель сорбционного фильтрования в динамичесм условиях и экспериментально определены необходимые для ее решет неизвестные параметры.

• Выполнены расчеты и показано согласование с экспериментальными данным по концентрациям нефтепродуктов на выходе из слоя.

Практическая значимость

• Решена задача по ресурсо- и энергосбережению при очистке сточных вод ТЭ от нефтепродуктов и эффективной утилизации отработанного сорбента путе сжигания в котлах марки ПК-14 с выработкой дополнительного количеств тепловой энергии.

• Разработана модернизированная технологическая схема глубокой очисп нефтесодержащих сточных вод ТЭС, позволяющая с минимальными затратам существенно повысить эффективность очистки и исключающая вторично загрязнение воды.

• Результаты работы приняты к внедрению на очистных сооружения Казанской ТЭЦ-1 и проектных организациях.

Положения, выносимые на защиту

• Результаты экспериментального исследования метода адсорбционной очистки низкоконцентрированных нефтесодержащих сточных вод ТЭС торфом из месторождения Чистое, РТ.

• Математическая модель процесса адсорбционной очистки в зернистом слое и результаты решения системы уравнений.

• Модернизированная схема очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов Апробация работы и публикации

По теме диссертационной работы опубликовано 24 работы, из них 1 — в журнале из перечня ВАК. Отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на Международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ), г. Казань, 2005; г. Воронеж, 2006; г. Ярославль, 2007; г. Саратов, 2008; 1-й международном экологическом Конгрессе (3-я международной научно-технической конференции) ELP1T-2007 «Экология и безопасность жизнедеятельности транспортных комплексов», г. Тольятти, 2007; Всероссийских школах - семинарах «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении», г. Казань, 2006, 2008; Международных Научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», г. Москва, 2006-2008; Международной молодежной научной конференции XVI Туполевские чтения, г. Казань, 2006; Конференции

молодых ученых: «Энергоресурсоэффективность, инженерная экология и промышленная безопасность предприятий. Проблемы и решения», г. Казань, 2006; Юбилейной м ежду народно й научно-технической конференции «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», г. Казань, 2007; а также на семинарах и конференциях КГЭУ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 109 источников и приложения. Объем диссертации составляет 129 страниц машинописного текста, 21 рисунка, 17 таблиц, 4 приложений на 22 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и формулируются ее цели.

В первой главе рассмотрены источники формирования нефтесодержащих сточных вод ТЭС и проблемы, связанные с их очисткой.

Представлен литературный обзор существующих методов очистки сточных вод от нефтепродуктов в зависимости от их вида и концентрации.

Особое внимание уделено методам глубокой очистки, позволяющим минимизировать вредное воздействие нефтепродуктов на природные водоёмы.

Теоретически обосновывается выбор для глубокой очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов метода сорбционного фильтрования с использованием в качестве сорбента торфа. Этот выбор обусловлен следующими соображениями: торф является дешевым и доступным сорбентом и одновременно - природным топливом, что позволяет использовать его без регенерации и утилизировать отработанный сорбент путём сжигания на ТЭС. Такое решение проблемы позволяет осуществлять глубокую очистку сточных вод ТЭС от нефтепродуктов и исключить вторичное загрязнение воды, что приводит к экономии природных ресурсов, и одновременно получать дополнительное количество теплоты.

Вторая глава посвящена методам математического моделирования процесса адсорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Рассмотрены три основных подхода к построению математической модели данного процесса:

- исключительно как процесса фильтрации нефтесодержащих вод через торфяной слой;

- как процесса фильтрования с забивкой пор фильтра;

- как процесса адсорбционной очистки нефтепродуктов торфом.

Учитывая свойства торфа как пористого сорбента, можно предположить, что частичный вклад в результирующую процесса очистки будут вносить все эти составляющие.

Решение задачи моделирования процесса сорбционного фильтрования включает разработку математических моделей рабочего и регенерационного режимов, проверку ограничений на входные и выходные параметры, вычисление целевой функции. Так как в данном процессе регенерация не предусматривается, решение математической модели заключается только в разработке рабочего режима.

Процесс адсорбции характеризуется вероятностными функция распределения частиц между подвижной и твердой фазами, на основании котор находят кривые распределения концентраций в слое сорбента.

Приняты следующие допущения:

1. изменениями плотности потока вследствие убыли адсорбтива мол пренебречь;

2. движение потока осуществляется в одном направлении со средн постоянной скоростью^

В этом случае процесс адсорбции описывается системой трех уравнени балансом адсорбированного вещества между твердой и жидкой фазами, кинетик процесса переноса примеси из потока жидкости внутрь зерен адсорбента изотермой адсорбции.

Пусть вдоль слоя адсорбента с линейной скоростью те движется по-жидкости, содержащий адсорбированную примесь с концентрацией С. На входе слой поддерживается постоянная концентрация примеси С0. Принимая, что сл первоначально не был заполнен адсорбируемой примесью, уравнение, описывающ динамический процесс адсорбции, учитывая долю свободного объема е адсорбент имеет вид:

ЭС ее ду 1-е . д2С „

— + те— + —-+ £> ——=0. (

дх дх т е Ох2

Данное уравнение описывает баланс адсорбированного вещества мел твердой и жидкой фазами. Первый член уравнения отражает количест загрязнений, поступающих в адсорбер, второй — количество задержаннь загрязнений, третий - остаток загрязнений в воде, четвертый (практически равнь нулю в адсорбере с плотным слоем) - продольную диффузию.

Кинетика процесса переноса примеси из потока жидкости внутрь зер адсорбента представлена в форме:

дх'

Изотерма адсорбции в общем виде определяется выражением:

УРавн = ДО- (

Граничные и начальные условия к уравнениям математической модели п первоначально незаполненном слое:

при лг=0, С=С0

при т=0, С=0,у=0, дС/дх=0.

Проникание нефтепродуктов внутрь зерна торфа - процесс диффузионный следовательно, характеризуется коэффициентом диффузии. В техническ адсорбции коэффициент диффузии можно определить по приближенн зависимости

й*=-Кг2/п2 то,5 (

Решение данной системы уравнения проводилось методом Галеркина, стр приближение в виде двумерного алгебраического многочлена 4 степени по кажд переменой. Результаты решения представлены в главе 3.

; = РоР_сравн]- (

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований, содержание и количество которых определялись целевым назначением данного исследования: глубокая очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов методом сорбции и утилизация отработанного сорбента путём сжигания.

Все эксперименты проводились с использованием в качестве сорбента низинного торфа из месторождения Чистое (Татарстан).

Были исследованы технические свойства торфа, физические параметры его пористой структуры и свойства водных вытяжек торфа, а также эффективность торфа как сорбента нефтепродуктов. Экспериментально определены теплоты сгорания чистого торфа и образцов, насыщенных нефтепродуктами. Проводилось также экспериментальное определение отсутствующих в литературе характеристик процесса сорбционного фильтрования, необходимых для разработки и численного решения системы уравнений математической модели.

При выборе сорбента одним из важнейших эксплуатационных показателей является его сорбционная емкость, которая определяется максимальным количеством нефтепродукта, поглощаемым единицей массы сорбента. Единой методики для оценки этого показателя не существует. Поэтому были разработаны экспресс-методики его определения двумя методами: весовым и объемным. Определение остаточного содержания нефтепродуктов в воде, необходимое для построения изотермы адсорбции, проводилось ИК-спектрометрическим методом по ГОСТ Р 51797-2001.

Весовой метод применялся для определения сорбционной емкости в условиях, при которых исследуемый образец помещался на определенное время в водонефтяную среду. Полученные результаты приведены на рис. 1.

время, мин

Рис. 1.

Зависимость сорбционной емкости торфа массой 2 г от времени согласно

весового метода

Объемный метод применялся для определения сорбционной емкости в режиме фильтрования. Для определения зависимости эффективности очистки от высоты загрузки использовали модель насыпного фильтра. Высота загрузки варьировалась от 5 до 30 см. Также была определена эффективность очистки от массы сорбента, масса варьировалась от 1 до 5 г. Эффективность определялась как отношение разности начального и конечного содержания нефтепродукта к начальному содержанию. Результаты приведены на рис. 2,3.

10 15 20 25 высота загрузки, см

100

80

1 60

X

5 Ё 40

&

р> 20

,—

- —

Г"

0 0,5 1 1,5

2,5

3,5

4,5

5,5

Рис. 2.

Эффективность очистки от высоты загрузки согласно объемному методу

Рис. 3.

Эффективность очистки от массы торфа согласно

объемному методу

масса, г

нефтепродуктов в воде проводилось методом ИК

Остаточное содера

спектрометрии по ГОСТ Р 51797-2001. Этот метод заключается в экстракции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов из воды четыреххлористым углеродом (ч.х.у.); отделении нефтепродуктов от сопутствующих органических соединений других классов в колонке, заполненной оксидом алюминия и измерении массовой концентрации нефтепродуктов методом ИК - спектрометрии. Зависимость эффективности очистки воды от массы сорбента, высоты загрузки и времени представлены на рис. 4-6.

0,6 -Г

0,5 -

г

1 0,4 -

ё о 0,3 -

я

б 0,2 -

ё о. 0,1 -

о

0

,-1

У

{

Рис. 4.

Зависимость сорбционной емкое торфа массой 2 г времени по ГОСТ 51797-2001

ю

20

Рис. 5. Эффективность очистки от высоты загрузки по ГОСТ Р 51797-2001

высота загрузки, см

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

4-1 -4-'

Рис. 6. Эффективность очистки от массы торфа по ГОСТ Р 51797-2001

масса, г

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что образцы торфа проявляют сорбционную активность к нефтепродуктам, проявляющуюся как в режиме фильтрования, так и при сборе нефтепродуктов с поверхности жидкости. Кроме того, обнаружено, что для оценки сорбционных свойств торфа можно применять любой из вышеперечисленных методов.

Оценку нефтепоглотительной способности торфа по отношению к отдельным нефтепродуктам проводили согласно ТУ 214-10942238-03-95.

Результаты исследования представлены на рис. 7.

1

Рис. 7. Результаты исследования нефтеемкости торфа в течение времени:

♦ - турбинное масло,

■ - дизельное топливо, А - бензин,

• - мазут

время, ч

По результатам исследований можно сделать ряд выводов: сухой торф является олеофилом, обладающим высокой степенью сродства к нефти и

9

нефтепродуктам; он достаточно долго может находиться на плаву — свыше 96 часов. Это особенно важно при аварийных разливах нефтепродуктов по поверхности воды, однако выдерживать его в течение такого длительного времени нецелесообразно, т.к. интенсивное нефтепоглощение обнаруживается в течение первого часа контакта, далее процесс замедляется.

Степень поглощения торфом таких нефтепродуктов, как турбинное масло, дизельное топливо и бензин, возрастает в течение первых трёх часов, и далее не увеличивается, что свидетельствует о наступлении адсорбционного равновесия (кроме мазута). В случае последнего более высокие значения величины поглощения можно объяснить тем, что процесс адсорбции вследствие высокой вязкости мазута при температуре окружающей среды 20°С сопровождается его адгезией на поверхности сорбента.

Анализ полученных данных позволяет заключить, что поскольку величина нефтепоглощения через 1,5 часа контакта составляет приблизительно 75% от максимального, оптимальным является именно это время контакта для всех нефтепродуктов кроме мазута, для которого оно равно ~2 часа.

Полученные данные послужили для построения изотермы адсорбции (рис. 8), из которой можно определить основные сведения о сорбционных свойствах торфа и характере сорбции, а также оптимальные параметры промышленных установок очистки.

0,15 0,14 0.13 0,12 "о 0,11

0,09----

У»

0,08 ■ -------

0,07-------

0,06 -1——-\--

0,45 0,65 0,85 1,(

С, мг/л

Решение уравнения диффузионной модели (1) -выглядит как

4 4 т

С(х,0= г V И у(х,т)= }р(т)-с:ос,т)-сравн>гт.

£=о;=о о

По полученным экспериментальным данным определена зависимость величины коэффициента массопередачи от времени, которая является величиной переменной (рис. 9).

Рис. 8. Изотерма адсорбции

1,25

1,45

1,65

4 3,5

3 2.5

Ж

-О г

ш. 1.5 1

0.5 0

0 10 20 30 40 50 60

Т, С

Рис. 9. Зависимость коэффициента массопередачи от времени

Из решения уравнения (1) построены кривые распределения концентраций в слое сорбента (рис. 10).

Со 2,25 " 2,05 " 1,85 " 1,65 " 1,45 " 1,25 " 1,05 " 0,85 -0,65 -0,45

О 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0

Рис. 10. Кривые распределения концентраций в слое сорбента

Сравнение расчетных с экспериментальными данными по концентрациям нефтепродуктов на выходе из слоя торфа для различного расхода сточных вод приведено на рис. 11. Среднее отклонение оставляет 6,7%, максимальное -12,7%.

V

а

I" 15

I 1,25

0

1 •

4> £

1 0'75

| 0,5

I

§ °'25 0

>

- у' <! )

0 , у У < 1

/

1 1 ...

по расчетам 0=10 по эксперименту 0=10 • по расчетам в=20 по эксперименту 0—20 -

1 1 1 о

1

> - д

—1—1—1—к-

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Рис. 11. Согласование расчетных данных с экспериментом

время, мин

Для оценки важнейшей теплотехнической характеристики торфа как топлива был произведен расчет и экспериментальное определение теплоты сгорания. Низшую теплоту сгорания высушенного торфа на рабочую массу определяли по

формуле Менделеева, она составила 0р расч = 21356,63 кДж/кг; экспериментально

определенная теплота сгорания составила 0р эксп = 19995,1 кДж/кг.

Экспериментально были определены теплоты сгорания образцов этого же торфа массой 5 г, насыщенных различными нефтепродуктами: турбинным маслом, дизельным топливом, бензином и мазутом. Полученные результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Теплота сгорания образцов торфа, насыщенных нефтепродуктами

образец содержание теплота сгорания

масса, г нефтепродукта, % кДж/кг

торф 5 0 19995,1

торф + турбинное масло 7,98 37,34 ' 23826,8

торф + дизельное топливо 6,77 26,1 22990,1

торф + бензин 6,72 25,6 20573,3

торф + мазут 14,93 66,5 24892,8

Сравнение экспериментальных данных позволяет заключить, что во всех случаях теплота сгорания насыщенных образцов превышает теплоту сгорания торфа, причём теплота сгорания торфа, насыщенного мазутом, приближается к теплоте сгорания каменного угля. Полученные результаты позволяют рассчитать экономию топлива, широко используемого в настоящее время на тепловых электрических станциях, при утилизации отработанного торфа путём сжигания.

В четвертой главе представлены гидравлический расчет аппарата с фильтрующим слоем сорбента, произведён выбор котла и расчет горелочного устройства, пригодного для сжигания отработанного сорбента, приводятся существующая и модернизированная схемы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов и произведен расчет экономической эффективности данной схемы и предотвращенного экологического ущерба. В качестве примера рассмотрена система очистных сооружений Казанской ТЭЦ-1.

Существующую технологическую схему очистки сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1 (рис. 12) при использовании на заключительном этапе процесс сорбционного фильтрования можно без существенной реконструкции модернизировать следующим образом (рис. 13). После флотатора сточные воды направляются на сорбционный фильтр, загруженный толстостенными взаимозаменяемыми патронными торфяными фильтр-пакетами, минуя 3-х ступенчатый электронейтрализатор, который остается в резерве на случай ремонта, аварийной ситуации или замены фильтрующего материала. Отработанные фильтрующие элементы направляют на утилизацию путем сжигания.

промывная

Рис. 12. Существующая схема

очистки сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1:

1 - приемный буферный бак, 2 - флотатор, 3 - 3-х ступенчатый электронейтрализатор, 4 - механический фильтр, загруженный антрацитом, 5 — мазутоприемник

на сжигание

Рис. 13. Модернизированная схема очистки сточных вод от нефтепродуктов: 1 - приемный буферный бак, 2 - флотатор, 3 - 3-х ступенчатый электронейтрализатор, 4 - сорбционный фильтр, загруженный торфом, 5 - мазутоприемник

Предложенная технологическая схема позволяет с минимальными затратами на существующем типовом оборудовании глубоко очищать сточные воды ТЭС от нефтепродуктов, снизить стоимость очистки за счёт исключения из технологической

схемы флотатора и необходимости очистки промывных вод от регенерации механических фильтров. Кроме того, в рамках реализации Государственных программ «Энергетическая стратегия России» и «Энергоресурсоэффективность в Республике Татарстан на 2006-2010 годы» с ориентацией на возобновляемое и нетрадиционное топливо торф возможно рассматривать как стратегический ресурс.

Основные результаты и выводы

• Проведен физический эксперимент по исследованию процесса сорбционной очистки нефтесодержащих, сточных вод ТЭС торфом из месторождения Чистое (Татарстан).

• Разработана замкнутая математическая модель процесса адсорбции нефтепродуктов из сточных вод.

• Для решения задач энергосбережения и повышения качества очистки сточных вод предложена модернизация существующей технологической схемы очистки нефтесодержащих сточных вод Казанской ТЭЦ-1. Модернизация заключается в исключении из схемы наиболее энергоемкой элекгронейтрализационной установки и замены фильтрующей загрузки механического фильтра . толстостенными взаимозаменяемыми фильтр-патроны, заполненными торфом.

• Произведен расчет гидравлических характеристик аппарата с фильтрующим слоем сорбента - торфа.

• Произведен расчет горелочного устройства котла марки ПК-14, с помощью которого планируется утилизировать отработанный сорбент путем сжигания в условиях ТЭЦ.

• Произведен расчет экономического эффекта при эксплуатации модернизированной схемы очистки сточных вод ТЭЦ от нефтепродуктов, который составил от 358,7 до 677,7 тыс. руб./год.

• Оценен размер предотвращенного экологического ущерба, который составил -23590 тыс. руб./у сл.т.

Условные обозначения

С - концентрация примеси в сточной воде, мг/л; Срав„ - концентрация примеси в жидкости, равновесная концентрации адсорбированной примеси в данном месте слоя адсорбента, мг/л; D — коэффициент продольной диффузии, м2/с: w - линейная скорость, м/с; е - доля свободного объема; у - количество примеси, поглощаемое единицей объема адсорбента, мг/л; г - радиус гранулы торфа, м; К- - коэффициент, зависящий от формулы гранул; tq 5 - время полуотработки адсорбционной емкости, с; ро - общий коэффициент массопередачи адсорбируемой примеси, м3/с.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // В сб.: Тепломассообмениые процессы и аппараты химической технологии. Казань: КГТУ, 2004. - С. 86-90.

2. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Тез. докл. науч. студ. конф., поев. «Дню энергетика». Казань: КГЭУ, 2004.-С. 44-46.

3. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Глубокая очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Двенадцатая международная НТК студентов и аспирантов. М.: МЭИ, 2006. Т. 3. - С.172-174.

4. Лаптедульче Н.К., Шамеева Э.Н., Сергеева Е.С., Лаптев А.Г. Очистка водно-нефтяных эмульсий от нефтепродуктов торфами в аппаратах с фильтрующим

I слоем // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 18. Сб. трудов XVIII Международной науч. конф. Казань: КГТУ, 2005. Т. 4. - С. 44-45.

5. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Сорбционная очистка низкоконцентрированных нефтесодержащих сточных вод // 1-я Всерос. молод, науч. конф. «Тинчуринские чтения». Казань: КГЭУ, 2006. Т. 1. - С. 79-81.

6. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Сравнительная оценка сорбционной активности торфов Татарстана и активированного угля по отношению к нефтесодержащим сточным водам // XVI Туполевские чтения: Международная молод, науч. конф. Казань: КГТУ им. Туполева, 2006. T.III. - С. 39-41.

7. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Лаптев А.Г. Моделирование процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов путем сорбционного фильтрования // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 19. Сб. трудов XIX Международной науч. конф. Воронеж: ВГТУ, 2006. Т.4.-С. 77-79.

8. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Энергосбережение при очистке сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1 // IX аспирантско - магистерский научный семинар, посвященный «Дню энергетика». Казань, 2006. Т.1. - С. 78-80.

9. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Энергосбережение при очистке сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1 Н V Всерос. школа - семинар «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань: КазНЦ РАН, 2006. - С. 404-405.

10. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Епишова Н.В. Повышение сорбционной способности торфов Татарстана // Конф. молод. ученых: «Энергоресурсоэффективность, инженерная экология и промышленная безопасность предприятий. Проблемы и решения». Сб. тезисов докладов VII Международный симпозиум «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение». Казань, 2006.-С. 75-77.

11. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Епишова Н.В. Ресурсосбережение при глубокой очистке нефтесодержащих сточных вод // Юбилейная Международная НТК «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», Казань: КГЭУ, 2007.-С. 32-34.

12. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Модель процесса очистки жидкости от нефтепродуктов в адсорбере // Математические методы в технике и технологиях -ММТТ - 20. Сб. трудов XX Международной Науч. конф. Ярославль: ЯГТУ, 2007. Т.З.-С. 200-201.

13. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Усенко Э.Н., Епишова Н.В. Процесс модификации сорбционных свойств торфа Татарстана // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 20. Сб. трудов XX Международной Науч. конф. Ярославль: ЯГТУ, 2007. Т.5. - С. 257-259.

14. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование физико-химических свойств природных сорбентов на примере торфа Татарстана Н 1-й Международный экол. Конгресс (3-я Международная НТК) ELPIT-2007 «Экология и безопасность

жизнедеятельности транспортных комплексов». Тольятти: ТГУ, 2007. Т. 3. - С. 128130.

15. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Пути модернизации системы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Известия вузов. Проблемы энергетики, 2007, №11-12.-С.99-104.

16. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Комплексное использование торфа в энергетике // Труды Академэнерго, 2007, №4. - С.28-31.

17. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Математическое моделирование процесса адсорбционной очистки жидкости от углеводородов // XI аспирантско -магистерский научный семинар, посвященный «Дню энергетика». Казань: КГЭУ, 2007. Т. 1.-С. 78-80.

18. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование физико-химических свойств торфяных сорбентов // И-я молод, науч. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: КГЭУ, 2007. Т.З. - С.83-84.

19. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Епишова Н.В. Повышение обменной емкости образцов торфа Татарстана // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Сб. трудов XIII Международная НТК студентов и аспирантов. М.: МЭИ, 2007. Т. 3.-С.142-144.

20. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Современная роль торфа в энергетике // Ш-я молод, науч. конф. «Тинчуринские чтения», поев. 40-летию КГЭУ, Казань: КГЭУ, 2007. Т2. - С.94-95.

21. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование сорбционных свойств торфа // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Сб. трудов XIII Международная НТК студентов и аспирантов. М.: МЭИ, 2008. Т. 3. -С.137-138.

22. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование процесса адсорбционной очистки жидкостей от нефтепродуктов торфами Татарстана // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 21. Сб. трудов XX Международной Науч. конф. Саратов: СГТУ, 2008. Т.5. - С. 75-77

23. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование адсорбционного процесса очистки воды от нефтепродуктов // VI Всерос. школа - семинар «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань: КазНЦ РАН, 2008.-С. 420-422.

24. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Физическое и математическое моделирование сорбционных свойств торфа для очистки воды от нефтепродуктов // Вода: химия и экология, 2008, № 3. - С. 14-19.

Подписано к печати Гарнитура «Times» Физ. печ. л. 1.0 Тираж 100 экз.

14.11.2008г. Формат 60 x 84/16

Вид печати РОМ Бумага офсетная

Усл. печ.л. 0.94 Уч.-изд. л. 1.0

Заказ № 3229

Типография ГОУ ВПО КГЭУ 420066, Казань, Красносельская, 51

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ 10 СТОЧНЫХ ВОД В ЭНЕРГЕТИКЕ

1.1. Источники появления нефтепродуктов в сточных водах ТЭС

1.2. Методы очистки нефтесодержащих сточных вод ТЭС

1.3. Сущность адсорбционных процессов

1.4. Природа, запасы и комплексное использование торфа в 42 народном хозяйстве

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА 48 АДСОРБЦИИ

2.1. Основные закономерности процесса

2.2. Кинетика процесса

2.3. Определение коэффициента массопередачи

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Определение основных свойств низинного торфа из месторождения Чистое

3.1.1. Общетехнические свойства торфа

3.1.2. Физические параметры пористой структуры

3.1.3. Удаление балластных примесей

3.1.4. Свойства водной вытяжки из торфа

3.1.5. Определение содержания нефтепродуктов в сточных 77 водах

3.1.6. Оценка эффективности торфа как сорбента 84 нефтепродуктов

3.2. Построения изотермы адсорбции

3.3. Разработка модернизированной технологической схемы 97 очистки сточных вод от нефтепродуктов на примере Казанской

3.3.1. Технологическая схема очистки сточных вод от 97 нефтепродуктов на ТЭС

3.3.2. Пути энергосбережения за счет использования торфа

ГЛАВА 4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Выбор котла и расчет горелочного устройства, пригодного для сжигания отработанного сорбента

4.2. Расчет гидравлических характеристик аппарата с пористым 110 слоем

4.3. Расчет экономической эффективности модернизированной 111 технологической схемы очистки сточных вод от нефтепродуктов на примере Казанской ТЭЦ

4.4. Расчет предотвращенного экологического ущерба

Ухудшение экологической обстановки, истощение природных ресурсов Земли требуют повышения эффективности работы всех звеньев народного хозяйства. Для республики Татарстан, одного из мощнейших промышленных регионов РФ, проблема рационального использования природных ресурсов приобретает особую остроту. Успешное ее решение возможно только при комплексном подходе в выборе конкретных технических решений, сочетающем как экономические, так и экологические аспекты.

Одним из основных природных ресурсов, потребляемых предприятиями теплоэнергетики, являются природные воды, используемые в основном технологическом процессе производства тепла и электроэнергии. Кроме того, вода используется для вспомогательных целей: охлаждения оборудования, очистки дымовых газов, обмывки и промывки оборудования, приготовления технологических растворов для химической очистки оборудования и т.д.

В целом предприятия теплоэнергетики, в частности тепловые электрические станции (ТЭС), относятся к крупным потребителям природных вод, и их взаимосвязь с природными водоемами носит замкнутый характер, так как после использования очищенные сточные воды возвращаются в водоем.

Состояние же природных водоемов, особенно расположенных на территории промышленно развитых регионов, нельзя назвать удовлетворительным. По официальным данным в настоящее время 15% территории Республики Татарстан не соответствует нормативам; значительный вклад в загрязнение биосферы вносит и энергетический комплекс. Основными факторами воздействия на окружающую среду здесь наряду с загрязнением атмосферы являются сбросы в водные объекты [2].

С целью уменьшения негативного воздействия промышленных сточных вод на водные объекты Республики Татарстан на правительственном уровне разработан комплекс мероприятий и технологических решений, способствующих повышению качества их очистки [3-5].

В настоящее врет уровень обеспеченности очистки сточных вод новейшими технологиями невысок. Существующие технологии, основанные на процессах механической, физико-химической и химической очистки, не всегда позволяют поддерживать нормативное качество воды при сбросе ее в водоем. Поэтому при строительстве новых или модернизации действующих очистных сооружений требуются принципиально новые подходы к решению природоохранных задач [4].

В ряду факторов, угрожающих экологической безопасности водных объектов, существенное место занимают воды, загрязненные нефтью и нефтепродуктами. Источником их появления в сточных водах ТЭС являются мазутные хозяйства, электротехническое оборудование, вспомогательные службы. Эти воды представляют собой опасность в силу малой предельно допустимой концентрации (ПДК) нефтепродуктов в природных водоемах. Установленная ПДК нефтепродуктов для рыбохозяйственных водоемов составляет всего 0,05 мг/л, в то время как во многих водоемах фоновая концентрация нефтепродуктов еще до сброса сточных вод уже превышает это значение [4, 6, 7]. Значительную нагрузку испытывают природные водоемы и при аварийных ситуациях, которые практически трудно прогнозировать, и можно лишь констатировать изменение содержания нефтепродуктов.

Нефтепродукты могут попадать в водоемы в эмульгированном, коллоидном и растворенном состоянии. Они характеризуются высокой токсичностью по отношению к живым организмам. Присутствуя в воде в значительных количествах, образуют на поверхности воды пленки, препятствующей аэрации и нормальному режиму самоочищения природных вод. Тяжелые фракции нефтепродуктов образуют донные отложения, отсекая придонную фауну и флору от остальной части водоема, что также негативно сказывается на его жизнедеятельности. Воздействие сброшенных нефтепродуктов в водоемы имеет длительный характер, т.к. они относятся к числу слабоокисляющихся веществ. Поэтому все острее становится задача глубокого извлечения их из сточных вод [6, 8, 9].

Существует много способов очистки сточных вод от нефтепродуктов, но единственным, позволяющим удалить их вплоть до следовых количеств, является метод сорбции. Он характеризуется высокой степенью очистки, эксплуатационной надежностью и относительной простотой аппаратурного оформления процесса. Существует широкий спектр различных минеральных и органических сорбентов природного или искусственного происхождения, пригодных для извлечения нефтепродуктов, лучшим из которых в настоящее время признан гранулированный активированный уголь (ГАУ).

Процесс сорбционной очистки сточных вод от нефтепродуктов тесно связан с вопросом переработки отработанных сорбентов. Для снижения эксплуатационных затрат после исчерпания сорбционной емкости ГАУ, как и большинство сорбентов, подвергают регенерации, приводящей к вторичному загрязнению воды, что в сложившихся макроэкологических условиях нельзя назвать целесообразным. В настоящее время актуальной стала проблема поиска сорбентов, лишенных этого недостатка [9, 10, 11].

Для нужд теплоэнергетики, в частности, для очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов, целесообразно использовать в качестве сорбента торф Татарстана. В Татарстане находятся значительные залежи торфа, разработка которых промышленным способом не ведется, поскольку с энергетического ранка его вытеснили более доступные и калорийные виды топлива. Практически на государственном уровне отсутствует контроль над добычей и использованием запасов торфа.

В целом Россия обладает почти половиной всех мировых запасов торфа, и до начала 90-х годов занимала ведущие позиции в мировом масштабе по его добыче и использованию. Объем добычи торфа достигал 150 млн. тонн в год, из которых 30 млн. тонн использовалось в энергетике в виде топлива. Мощность электростанций, работающих на торфе, достигала в

России 3800 МВт. В настоящее время использование торфа для нужд теплоэнергетики многократно сократилось: добыча торфа на топливо составляет всего 2,5 млн. тонн, а из порядка 80 энергообъектов, работавших на торфе, осталось 11 электростанций и 3 ТЭЦ. Такой крайне низкий уровень участия в теплоэнергетике не соответствует ни доступным для освоения торфяным ресурсам, ни производственному потенциалу торфяной отрасли [13, 14].

На энергетическом рынке в сложившихся в мировом масштабе условиях торф необходимо рассматривать как стратегический ресурс России, и в ближайшее время в соответствии с Федеральной программой «Энергетическая стратегия России» он вновь должен стать одним из широко используемых видов топлива [14-16]. Достоинством торфа как сорбента нефтепродуктов при очистке сточных вод ТЭС является дешевизна, доступность и возможность утилизации отработанного материала путем сжигания, что позволяет ликвидировать вторичное загрязнение воды, неизбежное при процессе регенерации, и одновременно частично решить проблему надвигающегося энергетического кризиса [12]. Важным обстоятельством, существенно повышающим народно-хозяйственную роль торфа, является его экологическая безопасность, заключающаяся в снижении количества вредных выбросов в атмосферу и простоту утилизации золы [17].

Цель работы. Разработать высокоэффективные ресурсо- и энергосберегающие технологические решения по глубокой очистке сточных вод тепловых электрических станций от нефтепродуктов. Для достижения поставленной цели необходимо:

• изучить сорбционные свойства различных видов торфов Татарстана по отношению к нефтепродуктам;

• разработать замкнутую математическую модель процесса сорбции на торфяных сорбентах в условиях отсутствия регенерации отработанного фильтрующего материала;

• предложить пути модернизации типовой технологической схемы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов, с целью повышения степени и надежности очистки как в условиях нормальной эксплуатации, так и при залповых выбросах;

• изыскать экологически чистые и экономичные способы утилизации отработанного сорбента, не сопровождающиеся вторичным загрязнением воды.

Научная новизна.

• Комплексное ресурсо- и энергосберегающее решение проблемы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов с использованием в качестве сорбента местного возобновляемого вида топлива - торфа.

• Экспериментальные исследования технических, физико-химических и энергетических свойств, а именно влажности, зольности, гранулометрического состава, теплоты сгорания, содержания балластных примесей и сорбционных свойств торфа Татарстана из месторождения Чистое.

• Для выбора эффективных технических решений по практической реализации метода сорбционной очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов использована одномерная диффузионная модель сорбционного фильтрования в динамических условиях и экспериментально определены необходимые для ее решения неизвестные параметры.

• Выполнены расчеты и показано согласование с экспериментальными данными по концентрациям нефтепродуктов на выходе из слоя.

Практическая значимость.

Решена задача по ресурсо- и энергосбережению при очистке сточных вод ТЭС от нефтепродуктов и эффективной утилизации отработанного сорбента путем сжигания в котлах марки ПК-14 с выработкой дополнительного количества тепловой энергии. Разработана модернизированная технологическая схема глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод ТЭС, позволяющая с минимальными затратами существенно повысить эффективность очистки и исключающая вторичное загрязнение воды. Результаты работы приняты к внедрению на очистных сооружениях Казанской ТЭЦ-1 и проектных организациях.

Положения, выносимые на защиту. Результаты экспериментального исследования метода адсорбционной очистки низкоконцентрированных нефтесодержащих сточных вод ТЭС торфом из месторождения Чистое, РТ. Разработанная автором математическая модель процесса адсорбционной очистки в зернистом слое и результаты решения полученных уравнений. Модернизированная схема очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов

Апробация работы и публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 24 работы, из них 1 из перечня ВАК. Отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на Международных научных конференциях «Математические методы в технике и технологиях» (ММТТ), г. Казань, 2005; г. Воронеж, 2006; г. Ярославль, 2007; г. Саратов, 2008; 1-й международном экологическом Конгрессе (3-я международной научно-технической конференции) ELPIT-2007 «Экология и безопасность жизнедеятельности транспортных комплексов», г. Тольятти, 2007; Всероссийских школах - семинарах «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении», г. Казань, 2006, 2008; Международных Научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», г. Москва, 2006-2008; Международной молодежной научной конференции XVI Туполевские чтения, г. Казань, 2006; Конференции молодых ученых: «Энергоресурсоэффективность, инженерная экология и промышленная безопасность предприятий. Проблемы и решения», г. Казань, 2006; Юбилейной международной научно-технической конференции «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», г. Казань, 2007; а также на семинарах и конференциях КГЭУ.

Основные выводы по результатам диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Проведен анализ литературных источников, который показал, что все существующие методы очистки низкоконценрированных нефтесодержащих сточных вод, какими являются сточные воды теплоэлектростанций, применяются в последовательной схеме очистки и не всегда позволяют снижать концентрацию нефтепродуктов до требуемого уровня. Наиболее эффективным методом глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод ТЭС является сорбция. С учетом природных условий Татарстана в качестве сорбента целесообразно использовать торф, ^ являющийся дешевым и доступным возобновляемым видом топлива.

К достоинству торфа как сорбента относится возможность утилизации-отработанного материала путем сжигания в условиях ТЭС. Это позволит не только ликвидировать вторичное загрязнение воды, неизбежное при регенерации сорбционного материала, но и в определенной степени решить проблему поиска доступного и недорогого вида топлива, выполняя при этом. Государственную программу «Энергоресурсоэффективность в Республике Татарстан на 2006-2010 годы».

2. Проведен физический эксперимент по исследованию поглощения нефтепродуктов из сточных вод Казанской ТЭЦ-1 торфами Татарстана.

По полученным экспериментальным данным видно, что образцы торфа обнаруживают сорбционную активность по отношению к нефтепродуктам, которая проявляется как в режиме фильтрования, так и при сборе нефтепродуктов с поверхности жидкости.

Полученные данные в дальнейшем послужили для построения изотермы адсорбции, из которой можно определить оптимальные параметры промышленных установок очистки.

3. Разработана замкнутая математическая модель процесса адсорбции нефтепродуктов из сточных вод, решение которой проводилось методом Галеркина, строя приближение в виде двумерного алгебраического многочлена 4 степени по каждой переменой.

4. Для решения задач энергосбережения и повышения качества очистки сточных вод предложена модернизация технологической схемы очистных сооружений Казанской ТЭЦ-1. Модернизация заключается в исключении из схемы наиболее энергоемкой электронейтрализационной установки и замены механической фильтрующей загрузки фильтра толстостенными взаимозаменяемыми фильтр-патроны, заполненные торфом и произведен расчет гидравлических характеристик аппарата с пористым слоем.

5. Произведен расчет горел очного устройства котла марки ПК-14, с помощью которого планируется утилизировать отработанный сорбент путем сжигания в условиях ТЭЦ; расчет экономического эффекта при эксплуатации модернизированной схемы очистки сточных вод ТЭЦ от нефтепродуктов, который составил от 358,7 до 677,7 тыс. руб./год.

6. Расчетным путем оценен размер предотвращенного экологического ущерба окружающей среде, который составил 23590 тыс. руб./усл.т.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Игонин Е.И., Штейнберг А.Э. О состоянии и ходе строительства сооружений по очистке сточных вод в республике Татарстан // Энергосбережение в республике Татарстан. 2003. № 3-4. — С. 77 — 81.

2. Клетнева Е.Г. Минимизация негативного воздействия энергетических комплексов на окружающую среду как мера предупреждения экологических правонарушений (на примере Республики Татарстан) // Известия вузов «Проблемы энергетики». 2006. №5-6. С. 36 — 37.

3. Экологический энциклопедический словарь. Под ред. Гимадеева М.М., Щеповских А.И. Казань: Природа, 2000.

4. Экология энергетики. Под ред. Путилова В.Я. М.: МЭИ, 2003.

5. Абрамов А.И., Елизаров Д.П., Ремезов А.Н., Седлов А.С., Стерман Л.С., Шищенко В.В. Повышение экологической безопасности ТЭС: Учеб. пособие. М.: МЭИ. 2001.

6. Рихтер Л.А., Волков Э.П., Покровкий В.Н. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов ТЭС. М.: Энергоиздат, 1981.

7. Беспамятнов Р.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985.

8. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1977.

9. Пономарев В.Г., Иоакимис Э.Г., Монгайт И.Л Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М.: Химия, 1985.

10. Беличенко Ю.П. Замкнутые системы водоснабжения химических производств. М.: Химия, 1989.

11. Берне Ф., Кардонье Ж. Водоочистка. Очистка сточных вод нефтепереработки./ Пер. с фр./ Под ред. Роздина М.А., Хабаровой Е.Н. М.: Химия, 1997.

12. Завьялов B.C. Сорбционная емкость материалов по отношению к нефтепродуктам // Экология и промышленность России. 2006, август. С. 7 — 9.

13. Беляков А.С., Косов В.И. Рациональное использование торфа и сапропеля в России. // Комитет Государственной Думы по природным ресурсам и природопользованию, http://www.duma.gov.ru/cnature/.

14. Евтушенко Е.А. Разработка композитного топлива из торфа и низкореакционных углей для использования в промышленной энергетике: Дисс. . канд. техн. наук. — НГТУ. Новосибирск, 2003.

15. Драгульский С. А. Энергоэффективность основа устойчивого развития экономики России // Наука и технология в промышленности, 2005. №4.-С. 35-37.

16. Республиканская целевая программа «Энергоресурсоэффективность в Республике Татарстан на 2006-2010 годы».

17. Johnson Timoty L., Keith David W. Fossil electricity and CO2 sequestration: how natural gas price, initial conditions and retrofits determine the cost of controlling C02 emissions // Energy Policy, 2004. 32. №3. P. 367-382.

18. Государственный доклад о состоянии природных ресурсов РТ с 19952006 гг. // Министерство экологии и природопользования РТ, 2006.

19. Daniels David. Powerplants learn to reuse, recycle // Power (USA). 2001. 145. №5.-P. 45-54.

20. Жуков А.И., Демидов Л.Г., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Канализация промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1969.

21. Яковлев С.В., Килицун В.И. Механическая очистка сточных вод. М.: Стройиздат, 1972.

22. Яковлев С.П., Карелин Я.А. Водоотводящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат, 1990.

23. Пааль JI.JI., Кару Я.Я. Очистка природных и сточных вод. М.: Высшая школа, 1994.

24. Ильин В.И., Кисиленко П.Н., Костюченко В.В., Колесников В.А., Терпугов Г.В. Очистка сточных вод тепловых электрических станций // Водоочистка. 2006. №10. С. 28 - 30.

25. Жуков А.И. Методы очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1977.

26. Проскуряков В. А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в промышленности. Л.: Химия, 1977.

27. Лаптев А.Г., Фарахов М.И. Разделение гетерогенных систем в насадочных аппаратах. Казань: КГЭУ, 2006.

28. Фарахов М.И., Лаптев А.Г., Афанасьев И.П. Сепарация дисперсной фазы из жидких углеводородных смесей в нефтепереработке и энергосбережение. Казань: КГЭУ, 2005.

29. Надеин А.Ф. Очистка воды и почвы от нефтезагрязнений. // Экология и промышленность России. 2001. ноябрь. С. 35-39.

30. Гришин Б.М., Андреев С.Ю., Алексеева Т.В., Бикунова М.В., Саранцев

31. B.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод ТЭЦ методом безнапорной флотации // Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Пенза, 2005. 122 с. Деп. В ВИНИТИ 01.11.2005 №1410-В2005.

32. Алексеев Д.В., Николаев Н.А., Лаптев А.Г. Комплексная очистка стоков промышленных предприятий методом струйной флотации. Казань: КГТУ, 2005.

33. Prato Т., Purvis J., Ahern В. Water treatment re-design solves quality problems at duke energy merchants plants // Power Eng., 2004. 108,. №4. P. 3237.

34. Гляденов C.H., Прокуева C.C. Фильтрующие материалы: практика применения // Экология и промышленность России. 2002. ноябрь. С. 24-30.

35. Соковкин О.М., Загоскина Н.В., Зиннатуллин Н.Х. Методика расчета электрофлотационного аппарата // Химическая промышленность. 1998. №1.1. C. 29-31.

36. Захватов Г.И., Никитин Ю.В. Автоматизированные системы очисткиприродных и сточных вод от нефтепродуктов // Труды V международного122симпозиума «Ресурсоэффективность и энергосбережение». Казань, 2004. С. 557-559.

37. Патент РФ №2058431. Установка для регенерации растворов. Захватов Г.И. Опубл. 20.04.1996; Класс патента С25В9/00; C02F1/46.

38. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. JL: Химия, 1982.

39. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1976.

40. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. Химия, 2005.

41. Лаптев А.Г., Конахин A.M., Минеев Н.Г. Теоретические основы и расчет аппаратов разделения гомогенных смесей. Казань: КГЭУ, 2007.

42. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. 12-е изд. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005.

43. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газов и паров. Уч. пособие. М.: Высшая школа, 1969.

44. Солдаткина JI.M., Пурич А.Н., Кац Б.М. Адсорбция эмульгированной, нефти из морской воды // Химия и технология воды, 2006. т.28. №2. С. 117124.

45. Soldatkina L.M., Purich A.N., Menchuk V.V. // Adsorp. Sci. Technol. -2001. 19. №4.-P. 267-272.

46. Каменщиков Ф.А., Богомольный Е.И. Нефтяные сорбенты. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2005.

47. Тарнопольская М.Г. Физико-химические основы очистки воды угольным сорбентом МИУ-С // Водоснабжение и санитарная техника, 2006. №7.-С. 35-39.

48. Бур Я.Х. Динамический характер адсорбции / Пер. с англ./ М.: Химия, 1962.

49. Величко Б.А., Венсковский Н.У., Рудак Э.А. Био- и фитосорбенты для очистки питьевой воды и промышленных стоков // Экология и промышленность России. 1998. январь. С. 41-44.

50. Блохин А.И., Кененман Ф.Е., Овчинникова Н.С., Монахова Е.М. Сорбенты на пути загрязнения водоемов. Экология и промышленность России. 2001. февраль.-С. 15-21.

51. Химия промышленных сточных вод / Под ред. А.Дж.Рубина / Пер. с англ. М.: Химия, 1983.

52. Тарнопольская М.Г., Немцев В.А., Байкова С.А. и др. Исследование сорбционной очистки воды от нефтепродуктов // Труды института ВОДГЕО: физико-химическая очистка промышленных сточных води их анализ. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1986. - С. 40-44.

53. Балтрейнас П.Б., Вайшис В.И. Исследование поглощения нефтепродуктов биосорбентами // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2004. № 1. — С. 37 39.

54. Угли активные и коагулянты. ОАО «Сорбент», Пермь, 2002.

55. Двоскин Г.И., Корнульева В.Ф., Молчанова И.В., Кондратьев B.C. Использование биоресурсов для очистки почвы и воды от нефтепродуктов. // Энергетик. 2004. №3. С. 23-25.

56. Балтрейнас П.Б., Вайшис В.И., Бабенас И.А. Натуральное сырье для производства сорбента нефтепродуктов // Экология и промышленность России. 2004. май. С. 15-19.

57. Лиштван И.И., Король Н.Т. Основные свойства торфа и методы их определения. Минск: Наука и техника, 1975.

58. Раковский В.Е. Общая химическая технология торфа. М.: Химия, 1949.

59. Крупнов Р.А., Базин Е.Т., Попов М.В. Использование торфа торфяных месторождений в народном хозяйстве. М.: Недра, 1992.

60. Попов В.М., Шабаров A.M., Гущин А.И., Базов И.А. Энергетическое использование фрезерного торфа. М.: Энергия. 1974.

61. Панцхава Е.В., Шипилов М.М., Ковалев Н.Д. Биоэнергетика России: настоящее и будущее (биоэнергетика и политика) // Академия Энергетики, 2008. №3 23. июнь. С. 40-45.

62. Косов В.И., Испирян С.Р. Использование торфа для очистки вод, загрязненных нефтемаслопродуктами // Вода и экология. 2001. №4. — С. 41 — 47.

63. Белькевич П.И., Чистова Л.Р., Рогач J1.M., Соколова Т.В. Сорбционные свойства гранулированного торфа // Химия твердого топлива. 1984. №5. С. 35-39.

64. Аэров М.Э., Тодес О.М., Наринский Д.А. Аппараты со стационарным зернистым слоем. JL: Химия, 1979.

65. Лаптев А.Г. Основы САПР тепломассообменных установок: Учеб. пособие. Казань: КГЭУ, 2002.

66. Мошинский А.И. Одномерные дискретные математические модели экстрагирования из пористого материала // ТОХТ, 2007.

67. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химия, 1972.

68. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Математическое моделирование процесса адсорбционной очистки жидкости от углеводородов // XI аспирантскомагистерский научный семинар, посвященный «Дню энергетика». Казань: КГЭУ, 2007. Т.1.-С. 78-80.

69. Загоскин С.Н. Выбор рациональных режимов потребления и доочистки воды оборотной воды ТЭС: Автореферат дисс. .канд. техн. наук. — КГЭУ. Казань, 2003.

70. Путилов А.В., Кудрявцев С.Л., Петрухин Н.В. Адсорбционно-каталитические методы очистки газовых сред в химической технологии. М.: Химия, 1989.

71. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Модель процесса очистки жидкости от нефтепродуктов в адсорбере // Математические методы в технике и технологиях ММТТ - 20. Сб. трудов XX Межд. Науч. конф. Ярославль, 2007. Т.З.-С. 200-201.

72. Марутовский P.M., Рода И.Г., Когановский A.M., Дорошенко А.Н. Расчет многоступенчатых противоточных адсорбционных установок Ч Химия и технология воды. 1980. №3.

73. Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань: КГУ, 2007.

74. ГОСТ 23314-91 «Определение влажности топлива»

75. ГОСТ 11022-95 «Определение зольности топлива»

76. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. Под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. М.: Энергоиздат, 1982.

77. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Комплексное использование торфа в энергетике // Труды Академэнерго, 2007. №4. С.28-31.

78. ГОСТ 147-95 (ISO 1928-76) Топливо твердое минеральное

79. ГОСТ 17219-71 «Определение параметров пористой структуры. Общая пористость активных углей»

80. Лаптев А.Г., Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование сорбционных свойств торфа // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Сб. трудов XIII Межд. Науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. М.: МЭИ, 2008. Т. 3. С.137-138.

81. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Епишова Н.В. Повышениесорбционной способности торфов Татарстана // Конф. молод, ученых:

82. Энергоресурсоэффективность, инженерная экология и промышленнаябезопасность предприятий. Проблемы и решения». Сб. тезисов докладов VII

83. Межд. симпозиум «Энергоресурсоэффективность и энергосбережение». , i1. Казань, 2006. С. 75-77.

84. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С., Епишова Н.В. Ресурсосбережение при глубокой очистке нефтесодержащих сточных вод // Юбилейная межд. науч.-техн. конф. «Энерго- и ресурсоэффективность в энергобезопасности России», Казань, 2007. С. 32-34.

85. ГОСТ 4453-74 «Определение адсорбционных показателей»

86. Лаптедульче Н.К., Миннекиева P.P. Исследование ачканбайского торфа Татарстана в качестве сорбента для очистки воды от нефтепродуктов // В сб.: Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии. Казань: КГТУ, 2003.-С. 53-56.

87. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Сорбционная очистка низкоконцентрированных нефтесодержащих сточных вод // 1-я всерос. молод, науч. конф. «Тинчуринские чтения». Казань, 2006. —'Т.1. С. 79-81.

88. ГОСТ Р 51797-2001 «Содержание нефтепродуктов в природных и сточных водах»

89. Лаптев А.Г., Сергеева Е.С. Физическое и математическое моделирование сорбционных свойств торфа для очистки воды от нефтепродуктов // Вода: химия и экология, 2008, № 3. С. 14-19.

90. ТУ 214-10942238-03-95 «Оценка эффективности сорбента»

91. Попова Н. В. Методы снижения концентраций вредных веществ при аварийных проливах. Автореферат маг. работы. Донецк: ДГУ, 2003 г.

92. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Исследование адсорбционного процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов // VI Всеросс. школа -семинар «Пробемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань: КазНЦ РАН, 2008. С. 420-422.

93. Biomassenutzung in Heizkraftwerken und landwirtschaftlichen Biogasanlagen // Euroheat and Power. 2006. 35. №4. P. 7.

94. Ахмятов Ф.Г. Древесные отходы заменяют каменный уголь // , Информационный бюллетень. Теплоэнергоэффективные технологии, 2006.2. С. 45-47.

95. Ireland S.N., Mcgrellis В., Harper N. On the technical and economic issues involved in the co-firing of coal and waste in a conventional pf-fired power station // Fuel. 2004. 83. №7-8. P. 905-915. '

96. Саркисов П.Д., Дмитриев Е.А. Энерго- и ресурсосбережение в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии // Материалы конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000». Казань: КГТУ, 2002.-С. 10-13.

97. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // В сб.: Тепломассообменные процессы и аппараты химической технологии. Казань: КГТУ, 2004. — С. 86-90.

98. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Тезисы докладов Науч. студ. конф., посвященная «Дню энергетика». Казань, 2004. С. 44-46.

99. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Глубокая очистка сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Двенадцатая межд. науч.—техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. в 3-хт.-М.: МЭИ, 2006. Т. 3. С. 172-174.

100. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Пути модернизации системы очистки сточных вод ТЭС от нефтепродуктов // Известия вузов. Проблемы энергетики, 2007, № 11-12. С.99-104.

101. Aimo Aalto, Jukka Saarinen. EnergiaKatsaus, 2005. №2. P.14-16.,

102. Лаптедульче H.K., Сергеева Е.С. Энергосбережение при очистке сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1 // IX аспирантско -магистерский научный семинар, посвященный «Дню энергетика». Казань, 2006. Т.1.-С. 78-80.

103. Лаптедульче Н.К., Сергеева Е.С. Энергосбережение при очистке сточных вод от нефтепродуктов на Казанской ТЭЦ-1 // V Всерос. школа — семинар «Проблемы тепломассообмена и гидродинамики в энергомашиностроении» Казань, 2006. С. 404-405.

104. Методика определения предотвращенного экологического ущерба. М,: Комитет РФ по охране окружающей среды. — 1999.