автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Научные основы технологии переработки полимерных отходов в фильтрующие материалы для биологической очистки производственных сточных вод

На правах рукописи

ЖУРАВЛЕВА Людмила Леонидовна

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ В ФИЛЬТРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ вод

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов 03.00.16 - Экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Саратов 2005

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете

Научный консультант - доктор технических наук, профессор

Артеменко Серафима Ефимовна

/

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - Государственный научно-исследовательский

институт промышленной экологии МПР России (ФГУП ГосНИИЭНП), г. Саратов

Защита состоится 15 апреля 2005 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: г. Энгельс, пл. Свободы, 17, ауд. 237.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета

Автореферат разослан « /У» марта 2005 г.

Никитин Аркадий Тимофеевич

доктор химических наук, профессор Тужиков Олег Иванович

доктор химических наук, профессор Севостьянов Владимир Петрович

Ученый секретарь диссертационного совета

В.В. Ефанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В России в настоящее время уже накоплено более 80 млрд.т твердых отходов и более 40 млн.т осадков сточных вод. Прирост количества выбрасываемых на поверхность Земли и в водный бассейн техногенных и бытовых отходов принял лавинообразный характер. Использование хотя бы части этих отходов позволит решить не только экологическую, но и важнейшую ресурсную задачу.

Огромный ущерб окружающей природной среде (ОПС) приносит возрастающее количество твердых бытовых отходов (ТБО) и, прежде всего, содержащихся в них отходов полимерных материалов (ПМ), чуждых для природы и не разлагающихся в естественной среде. Их доля ежегодно увеличивается, достигая 57% в общем объеме ТБО.

Отходы ПМ в определенной мере сохраняют комплекс технологических и эксплуатационных свойств, что позволяет использовать их в качестве вторичного сырья.

Актуальным решением проблемы уменьшения количества полимерных отходов, размещаемых в окружающей природной среде, является разработка нового полимерного фильтрующего материала (ПФМ) из полимерных бытовых отходов (ПБО) для локальной очистки производственных сточных вод (ПСВ) методом биофильтрации, а также нового образца биологического фильтра модульно-кассетного типа (БФМКТ), позволяющего минимизировать образующиеся в процессе очистки отходы.

Изучение процесса очистки ПСВ химических производств на разработанном БФМКТ с применением ПФМ обусловливает необходимость расширения исследований по качественному и количественному диапазону стока, в .частности для таких загрязнений как нефтепродукты, капролактам, СПАВ, железо и др., эффективные методы очистки от которых до сих пор ограничены. Это также позволит совершенствовать управление технологическим процессом биологической очистки (БО).

Целью работы являлась разработка физико-химических и технологических основ создания полимерного фильтрующего материала на основе полимерных бытовых отходов и технологии эффективной биологической очистки производственных сточных вод.

Для достижения поставленной цели в задачу исследований входило:

1. В области физикохимии:

- изучение механизма взаимодействия между компонентами в сформированном ПФМ;

- изучение взаимосвязи между структурой и комплексом свойств ПФМ;

- исследование динамики деструкции загрязнений в ПСВ при фильтровании через предложенный ПФМ.

2. В области технологии:

- разработка технологических принципов формирования структуры, обеспечивающей необходимые характеристики ПФМ (пористость, удельная поверхность, механическая прочность, химическая стойкость);

- исследование закономерностей формирования потоков ПСВ и выбор рациональной системы очистки;

- разработк тления процессом БО ПСВ;

- разработка технологии регенерации ПФМ.

3. В области технической:

- разработка универсальной модели локальной биофильтрующей установки;

- проведение производственной апробации нового технического устройства;

- определение технико - экономической эффективности применения разработанного ПФМ и БФМКТ.

4. В области социальной:

- анализ качественного и количественного содержания ИБО в общем составе ТБО в конкретном промышленном городе с населением 250 тыс. чел. (г. Энгельс Саратовской области);

- разработка концепции повышения эффективности локальной биологической очистки ПСВ с использованием ПФМ на основе полимерных бытовых отходов, отсортированных из общего объема ТБО.

Работа выполнялась в соответствии с Комплексной программой по обращению с отходами на территории Саратовской области, разработанной на основании постановления Правительства Саратовской области от 23.06.99 г. № 42-П и представляет собой часть научно-исследовательских работ, проводимых в СГТУ по теме «Технические средства и методы очистки ПСВ».

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработано новое перспективное научно-техническое направление переработки ПВО в ПФМ для очистки ПСВ, характеризующееся повышенной активной удельной поверхностью, пористостью, необходимой механической прочностью и стойкостью в активных химических средах;

- определены закономерности формирования структуры ПФМ, в котором часть ПБО с низкой температурой плавления играет роль связующего, а с более высокой температурой - наполнителя.

- установлены основные закономерности и особенности процессов очистки ПСВ с использованием керамзита и разработанного ПФМ в условиях сформированного адаптированного биоценоза. Предложено математическое описание прогнозирования эффективности очистки ПСВ на биологических очистных сооружениях (БОС);

- исследована кинетика очистки ПСВ на разработанном ПФМ и оборудовании, научно обоснована минимизация образующейся избыточной биомассы.

Практическая значимость. С использованием теоретических положений, сформулированных в диссертации, разработаны:

- технология переработки ПБО в ПФМ, используемый для биофильтрации ПСВ, обеспечивающая минимизацию отходов и экономию первичных материалов;

- технологический режим работы БОС и метод управления процессом биохимической очистки ПСВ;

- оригинальная конструкция БФМКТ, отличающаяся универсальностью, экономичностью, низкой энергоемкостью, простотой и доступностью, позволяющая использовать дополняющие методы очистки;

- метод аэробной регенерации ПФМ;

- экспресс-метод определения биологической массы в БОС, соответст-

вующей нагрузкам, определяемым по химической потребности кислорода и взвешенным веществам;

- предложения рынку услуг востребованных в природоохранной деятельности ПФМ и оборудования.

Результаты работы внедрены на следующих предприятиях: ГУП «Эн-^ гельсплодовощтранс» (технология очистки ПСВ, содержащих нефтепродукты

участка автомобильной мойки); ОАО «Маслосырбаза», г. Энгельс (технология очистки жиросодержащих ПСВ); ООО «Коллер» (БФМКТ и технология очистки загрязненных нефтепродуктами ПСВ участка предремонтной мойки автомобильных частей и узлов с рециклом воды в производство); БОС МУП «Водоканал», г. Энгельс (технология минимизации образования отходов методом аэробной стабилизации); БОС МУП «Очистные сооружения канализации», г. Маркс (технология вывода на эффективный режим очистки с апробацией доочистки на БФМКТ).

На защиту выносятся:

- новое технологическое решение по переработке ПБО с получением ПФМ, используемого в биофильтрах для нарастания микробиологической пленки при очистке ПСВ;

- способы направленного регулирования процессов структурообразо-вания ПФМ, обеспечивающие его высокую удельную поверхность, пористость, механическую прочность и химическую стойкость;

- механизм и кинетика процессов очистки ПСВ химических производств при использовании ФМ из отходов ПМ;

- конструкция БФМКТ и технология очистки при использовании ПФМ с минимизацией количества образующихся отходов.

Достоверность и обоснованность научных положений, методических и практических рекомендаций, обобщений результатов и выводов подтверждаются экспериментальными данными, полученными с применением комплекса современных взаимодополняющих методов исследования: хроматографии, оптической и электронной микроскопии, ИК спектрометрии, фотометрии, рентгеноструктурного анализа, электронного парамагнитного резонанса, гидробиологических и стандартных методов испытаний - химических, физико-механических и технологических. Для статистической обработки использовалось стандартное программное обеспечение.

Для систематизации исследования разработана концепция повышения эффективности очистки ПСВ методом биофильтрации и алгоритм проведения исследований.

Личное участие автора выразилось в теоретическом обосновании проблемы, постановке и решении задач исследования, постановке экспери-> мента, обработке и интерпретации экспериментальных результатов; в апро-

бации ПФМ на основе ПБО в лабораторных и производственных условиях на разработанном БФМКТ, определении качественных характеристик, выявлении специфики и динамики очистки ПСВ химических производств в условиях ' качественной и количественной неравномерности притока.

Использование композиции из отходов ПБО при производстве ПФМ для эффективной локальной очистки ПСВ с минимальным образованием отходов биомассы рассматривается как новое направление в развитии технологии композитов и биотехнологии.

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на 15 Международных, Всероссийских и зональных конференциях, конгрессах, симпозиумах и семинарах в период с 1998 по 2004 гг. в г. Москве, Санкт-Петербурге, Самаре и др. Разработанная конструкция биологического фильтра демонстрировалась на Международной выставке «Экватэк-2004», г. Москва. '

Публикации. Основные положения и выводы диссертации изложены в монографии, 2 патентах, 30 статьях и докладах, 2 учебных пособиях, 5 науч- /

но-технических отчетах по внедрению разработок. N

Объем и структура работы. Работа изложена на 330 страницах машинописного текста, состоит из введения, 8 глав, основных выводов, содержит 43 таблицы, 93 рисунка и 14 приложений, список использованной литературы включает 337 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Характеристики полимерных бытовых отходов, используемых для изготовления полимерных фильтрующих материалов

На биохимические процессы, протекающие при биологической очистке производственных сточных вод методом биофильтрации, существенное влияние оказывают аэрогидродинамические условия. Установлено, что основными причинами неэффективной работы биофильтров является нефункциональное оборудование и некачественный ФМ (67%), которые проявляются в недостаточной механической прочности, приводящей к разрушению ФМ и слеживанию, что в итоге формирует низкую адсорбционную поверхность биопленки. Применение прочных полимерных ФМ на основе первичных полимеров ограничено по причине дефицита сырья, сложной технологии и высокой стоимости.

Вторичные полимеры, как правило, характеризуются большим разбросом технологических и эксплуатационных свойств. В работе изучалась возможность использования для создания ПФМ рассредоточенных изделий бытового потребления на основе термопластов:

ПЭНП (полиэтилен низкой плотности) и ПЭВП (полиэтилен высокой плотности) в виде отработанных упаковочных материалов, медицинских шприцов, использованных молочных пакетов;

ПП (полипропилен) - отработанной мелкой потребительской тары; ПС (полистирол) - использованной одноразовой посуды;

ПВХ (поливинилхлорид) - отслужившей оболочки из-под кабеля; ПЭТФ (полиэтилентерефталат) - использованных бутылок из-под напитков; ПА (полиамид) - изношенных чулочных изделий.

Сравнительный анализ рассмотренных свойств первичных полимеров и ПБО показал, что все ПБО утратили свои начальные свойства на 40 -70%, в отдельных случаях на 80 - 90% у ПЭТФ и ПА) и характеризуются весьма значительным разбросом (таол.1).

Таблица 1

Свойства полимерных бытовых отходов, используемых дня производства полимерного фильтрующего материала

Свойства

Полимер Температура плавления, Тпл. С Плотность р, кг/м3 Показатель текучести расплава, ПТР, г/мин Разрушающее напряжение при разрыве, ор, МПа Относительное удлинение, Е, % Удельная ударная вязкость, аУд кДж/м2

П ПО П ПО П ПО П ПО п ПО П ПО

ПЭНП 108-110 92 910-935 870 0,3-2,0 4,2 25 8,2 240 270 70 30

ПЭВП 120-125 108 945-955 924 0,1-17 2,6 17 11 20 89 14

ПП 165-170 135 900-910 850 0,3-23 6,8 35 16 200-800 260 5-12 4

ПС - - 1050-1080 890 1,5-16 12 35-50 13 2 0,6 2 0,9

ПВХ 150-170 160 1380-1400 1300 - 0,2 45 19 30-50 46 - -

ПЭТФ 265 150 1380-1400 918 - 1,5 50-70 27 - 8 90 1,5

ПА 215-230 180 1010-1030 1100 43 20 50 31 180 170 40 8

Примечание: П-первичные полимеры; ПО - полимерные отходы.

Полимеры в процессе эксплуатации и хранения потеряли свой внешний вид, претерпели изменения по форме и размерам, приобрели частичные разрушения и пр., что выразилось в снижении плотности, температуры плавления (Тпл), изменении ПТР и других свойств (табл.1).

Снижение свойств у полимерных отходов характеризуется цепным механизмом образования субмикротрещин, появление которых объясняется гетерогенностью полимера. Постепенное укрупнение субмикротрещин до макроразмеров со временем приводит к разрушению образца. Механизм образования субмикротрещин и снижение качества полимеров могут быть связаны с цепным механизмом распада макромолекул, что потверждается при сопоставлении данных, полученных методами РСА, ИКС, ЭПР (табл.2).

Таблица 2

Результаты исследования разными методами микромеханики разрушения

полимерных отходов

Метод исследования

РСА ЭПР ИКС

Показатель

Полимер Концентрация трещин, Nr, см" Концентрация свободных радикалов, N с г, см'3 Концентрация не насыщенных химических связей, N си CM"3

ПЭ 6-10" 51013 9,9-1018

ПП ГШ" - 2,5-1015

ПА 5'10" 3-10" -

Примечание: РСА- рентгеноструктурный анализ, ЭПР - электронный парамагнитный резонанс, ИКС- инфракрасная спектрометрия

Методом ИКС определялась суммарная концентрация групп с ненасыщенными химическими связями, характеризующими концентрацию разрывов макромолекул NCB по разности полос поглощения разрушенного и исходного образцов. Использование метода ЭПР позволило определить концентрацию свободных радикалов Ncr. Совпадение значений Ncr и Nr, а также то, что Nce на три порядка больше Nr, подтверждает, что разрушение полимера происходит в результате цепного распада макромолекул. Из табл. 2 следует, что один свободный радикал способен инициировать разрыв около тысячи химических связей.

Изменения в полимере оценивались по характеру ИК спектров. Как видно из рис.1, наиболее подходящей для анализа ПЭ является область 400-2000см-1, соответствующая колебаниям упорядоченных структур ПЭ. На рисунке можно наблюдать полосы поглощения при 1310-1295 см"1, что соответствует (транс) плоскостным деформационным колебаниям - СН=СН -группы, 1340 -1310 см"1 (цис)валентным, 690 см"1 (цис)валентным внепло-скостным деформационным. У вторичного ПЭ (рис.1, кривая 2) полоса поглощения 1368 см'1 перемещается в область 1378 см"1. Полосы поглощения 1350 и 1304 см"1 относятся к поворотно-изомерной форме, приводящей к ра-

зупорядочиванию, по которой можно судить о степени скрученности цепи.

Во вторичном ПЭ снижается интенсивность полос поглощения, что также свидетельствует о снижении степени упорядоченности структуры вторичного полимера.

Рис.1. ИК спектр ПЭ: 1- первичный полимер; 2 - вторичный полимер

Обнаруженные изменения в структуре и свойствах исследуемых ПБО не могут позволить рекомендовать их для повторного использования путем материального рецикла. Они могут представлять интерес для технологии создания ПФМ.

Основы технологии производства фильтрующего материала из полимерных бытовых отходов для биофильтрации производственных сточных вод

В основу подбора композиционного состава ПФМ положены усредненные варианты фактических соотношений полимеров, полученных при статистической обработке всей массы ПБО.

Перед смешиванием композиций учитывалась термодинамическая несовместимость полимеров ФМ, что повлекло их распределение на два функциональных типа:

- выполняющие роль матрицы или связующего, представленные полимерами с низкой температурой плавления, с достаточно близкими показателями текучести расплава и низкой плотностью -ПЭВП, ПЭНП и в некоторой степени ПС;

- используемые в качестве наполнителя тугоплавкие полимеры - ПВХ, ПЭТФ, ПА, ПП, с более высокой Тпл, чем у полимеров первой группы.

При разработке композиционного состава ПФМ соотношение полимеров в композициях варьировалось следующим образом (табл.3):

- полимеры в равных соотношениях (композиция 1).

- избыток связующего (композиции 2,5);

- избыток наполнителя (композиции 3,4, б).

Таблица 3

Композиционный состав исследуемых полимерных фильтрующих

материалов

Номер композиции Состав полимерных композиций, %

ПЭВП ПЭНП ПС ПП ПВХ ПА-6 ПЭТФ

1 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 - -

2 47,0 24,0 15,0 7,0 7,0 - -

3 23,0 22,0 12,0 7,0 12,0 4,0 20,0

4 18,0 20,0 6,0 6,0 23,0 - 25,0

5 42,0 24,0 15,0 6,0 7,0 - 6,0

6 21,0 22,0 12,0 7,0 12,0 6,0 20,0

Макроструктура полимерного фильтрующего материала, изготовленного из данных композиций, изучалась визуально с применением оптической микроскопии, что позволило определить распределение частиц разных полимеров в общей структуре композиционных материалов. В результате определены две композиции (№ 3 и 6), с равномерным распределением наполнителя в связующем, обеспечивающим необходимые прочностные свойства. Разрушающее напряжение при изгибе таких ПФМ составляет более 1,0 МПа, что значительно выше используемых фильтрующих материалов.

ПФМ композиции № 3 (рис.2, а) в своей структуре содержат 45% полимера - связующего и 55% полимера-наполнителя, композиция № 6 (рис.2, б) - 43 и 57 % соответственно, в т.ч. б % ПА-6. В таких материалах отмечено взаимное проникновение компонентов в переходной зоне и перенос объемов одного компонента в межструктурное пространство другого, что гарантирует механическую прочность ПФМ.

4 5

3 6 2.

й '

1

а б

Рис.2. Структура ПФМ по данным электронной микроскопии х 30000): а - композиции №3; б - композиции № 6:1- ПЭТФ; 2-ПС; 3- ПВХ; 4-ПА; 5-ПЭ; 6-ПП

Сущность образования прочных связей термодинамически несовместимых полимеров заключается в следующем: одновременное термомеханическое воздействие на полимерные компоненты смеси увеличивает микродефекты и микротрещины на их поверхности, повышая активность поверхностного слоя к взаимодействию друг с другом. За счет увеличивающихся дефектов и большого количества появляющихся микротрещин, несовпадения температуры плавления и степени кристалличности участков связующего и наполнителя, легкоплавкая более вязкая матрица внедряется в макро- и микроструктуру наполнителя, заполняя свободные места. В результате отмечается нарушение четких границ фрагментов полимеров, появляется переходный слой.

Исследования основных характеристик ПФМ проводились по качественным показателям, предъявляемым к ФМ: по пористости, удельной поверхности, механической прочности и химической стойкости, которые сравнивались с показателями ФМ, применяемыми в практике.

При определении пористости и удельной поверхности материала были изучены эти показатели ПФМ до и после 10-суточного фильтрования (табл.4).

Таблица 4

Сравнительные показатели пористости и удельной поверхности полимерного фильтрующего материала

Номер композиции Пористость, % Удельная поверхность, м* /кг

До / после биофильтрации Эффект изменения показателей До / после биофильтрации Эффект изменения показателей, в среднем

1 65/46 -19 146/98 -33

2 54/42 -22 114/80 -29

3 78/72 -6 258/218 -16

4 76/56 -20 185/141 -24

5 63/45 -18 88/44 -50

6 78/68 -10 330/281 -15

Удельная поверхность ПФМ определяется количеством и размерами пор, отверстий, дефектов, шероховатостей. Фактическая рабочая или поверхность адсорбции (максимальная рабочая поверхность), которая влияет на интенсивность адсорбционных процессов, зависит от массы нарастающей на ней микробиологической пленки. На ПФМ образуется в 3 раза большая масса биопленки, чем на керамзите, что достигается за счет развитой геометрической поверхности (рис.3), создаваемой не столько микропорами, зарастающими при биофильтрации, но в большей мере макропорами, способствующими развитию высокой рабочей адсорбционной поверхности.

1 2 3

Рис.3. Геометрическая поверхность полимерного фильтрующего материала на срезе в зоне контакта полимеров;

1 - поверхность композиции № 3;

2 - поверхность композиции № 6;

3 - поверхность композиции № 5

Исследованием установлена более высокая химическая стойкость предлагаемых композиционных ПФМ насыпной формы в виде гранул и плоскостной формы в виде листов с ПА и без него к кислотному и щелочному воздействию по сравнению с керамзитом и гравием (табл. 5). Показатели потерь после испытания ПФМ на химическую стойкость 0,2 - 0,8% при допустимых значениях - 10-20 %. Химическая стойкость фильтрующего материала влияет на рабочий ресурс биологического фильтра.

Таблица 5

Характеристика химической стойкости фильтрующих материалов (по М.П. Элинзону)

Материал Стойкость, % при воздействии

Нормативно-допустимые потери ФМ, % кислых сред щелочных сред

стойкость, % потери, % стойкость, % потери, %

керамзит 10-20 89,5-96,5 10,5-0,5 24,0-31,0 76,0-69,0

гравий 82,2 17,8 81,4 18,6

ПФМ насыпной: -с ПА -без ПА 99,6 - 99,8 99,3- 99,6 0,4-0,2 0,7-0,4 99,3-99,4 99,2-99,4 0,7-0,6 0,8-0,6

ПФМ плоскостной: -с ПА -без ПА 99,8 99,7 0,2 0,3 99,7 99,7 0,3 0,3

Изучение механической прочности ПФМ и состояния его поверхности производилось гравиметрическим методом (табл.6) и методом оптической микроскопии после цикла фильтрования. В результате исследования выявлено, что керамзит приобрел округлую форму (рис.4 а, б), так как частично разрушился, образовав «крошки», приводящие к уплотнению ФМ и «запира-

Рис. 4. Микрофотографии ФМ: а, б - керамзит до и после биофильтрации; в, г - ПФМ до и после биофилырации

нию» биофильтра.

г 12

ПФМ при эксплуатации не изменился по форме (рис. 4, в, г), но отмеченный большая шероховатость поверхности, что можно рассматривать как положительный фактор, обеспечивающий увеличение увеличения микроповерхности для нарастания биопленки.

Сравнительные характеристики традиционно применяемых ФМ и разработанных ПФМ из различного вида ПБО даны в табл.6. Из таблицы видно, что по всем показателям ПФМ значительно превосходит традиционно используемые (гравий, керамзит, асбоцементный шифер).

Таблица 6

Сравнительные характеристики разработанных и традиционных фильтрующих материалов

Материал Соотношение компонентов связующее / наполнитель, % Свойства

Потеря массы после цикла фильтрации, % Пористость, % Удельная поверхность, м2/кг/ м2/м3

Гравий, щебень 100 0,5 45 50,0

Керамзит 100 4,7 58 60,0

Асбоцементный шифер 100 4,2 96 110,0

ПФМ (гранулы) 43/57 0,064 76 128/350

ПФМ (листовой) 45/55 0,077 78 258/470

ПФМ с ПА (гранулы) 45/55 < 0,058 96 135/ 530

ПФМ с ПА (листовой) 43/57 0,06 98 330/750

Гидравлическая нагрузка на биофильтр зависит от качества ФМ. ПФМ, имея более высокую удельную поверхность, способны без ущерба качеству очистки испытывать более высокие гидравлические нагрузки, чем керамзит. Масса биопленки на ПФМ при нагрузке до 15 м3/м3 практически стабилизируется, а после достижения 15 м3/м постепенно снижается (рис. 5, кривая 2,). Это свидетельствует, что биомасса на ПФМ, снижаясь постепенно, остается в достаточном количестве для окисления загрязняющих веществ ПСВ широком диапазоне нагрузок.

60

Рис. 5. Зависимость биомассы на ФМ от величины гидравлической нагрузки: 1- керамзит; 2 - ПФМ

с; 1_ 50

40

а>

ц 30

о

S VO 20

а 10

ш

0

3 5 7 9 11 13 15 17 19 Гидравлическая нагрузка, м */ м3сутки

Высокоразвитая удельная поверхность ПФМ, удлиняя путь движения воды, способствует увеличению времени контакта ПСВ с биопленкой (рис.6).

Рис.6. Зависимость времени

контакта ПСВ с биопленкой в биофильтре от расхода стока: 1 - керамзит; 2-ПФМ

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Расход, м3/мин

В результате более длительного контакта ПСВ с биопленкой на ПФМ обеспечивается более эффективная очистка загрязнений по БПК (кривая 1, рис.7).

100 300 600 900 1200

Нафузка по БГК, г/«1 суг

Рис.7. Зависимость эффекта снижения загрязнений при биофильтрации ПСВ от нагрузки по БПК: 1 - керамзит, 2-ПФМ

Сравнительные аналитические показатели эффективности биофильтрации ПСВ свидетельствуют о более качественной очистке ПСВ с применением ПФМ, чем с керамзитом. Высокопористый ПФМ может быть использован на стадиях как доочистки, так и предварительной очистки, т.к. он эффективен не только при биофильтрации, но и при механическом фильтровании ПСВ (табл. 7).

Композиции № 3 и 6, отвечающие требованиям для ФМ по механической прочности, химической стойкости, с высокой пористостью и развитием удельной поверхности, положены в основу технологии производства ПФМ из полимерных бытовых отходов.

Таблица 7

Сравнительные показатели эффективности очистки ПСВ

Показатель Эффективность очистки

биофильтрация / фильтрация, %

Степень удаления, % на БОС керамзит ПФМ

в виде гранул в виде плоских листов

БПК 92-95 98/63 99,8/74 98,9

ХПК 65-80 90/84 93/87 94

Взвешенные вещества 92-95 83/59 98/78 * 93

Азот аммонийный - 96/24 98/42 98

Нефтепродукты 80-85 95/54 99,9/71 99

Капролактам 85-90 99/57 99,7/62 99,7

СПАВ 70-80 95/55 98/64 99

Железо 80 92/12 99,5/54 99

Медь 80 85/20 100/47 100

Никель 50 100/ - 100/ - 100

Цинк 70 100/21 100/5 100

Фосфаты 70 88/29 96/38 97

Сухой остаток - 20/5 23/11 233

Сульфаты - 28 /11 26/11 26

Сульфиды - 98/- 100/ - 100

Хлориды - 8/4 17/10 18

Получение опытных образцов полимерного фильтрующего материала осуществлялось следующим образом: рассортированные отходы пластмасс различного вида для удобства дозирования измельчаются до размеров приблизительно от 3 до 25 мм, смешиваются, после чего подаются на прессование для придания материалу необходимой формы. Прессование материала производится при температуре от 110 до 130°С, под давлением 0,5 МПа. Принципиальная технологическая схема переработки полимерных бытовых отходов представлена на рис. 8.

Рис. 8. Принципиальная технологическая схема переработки полимерных отходов

15

При производстве листовых ПФМ используется пресс-форма необходимого профиля (плоская, волнообразная и т.п.). Плоскостной ПФМ, выполненный по вышеописанной технологии, имеет удельную поверхность до 750 м2/м3, или 330 м2/кг (табл. 6). Листовому ПФМ можно придавать формы рулона, спирали и т.п., тем самым увеличивая их активную удельную поверхность. Изготовление ПФМ в виде гранул определенной формы осуществляется продавливанием через перфорированную головку полимерной смеси, нагретой до 130°С.

Увеличение удельной поверхности разрабатываемых ПФМ, в отличие от известных фильтрующих материалов, где поверхность формируется искусственным нанесением на полимер инертных частиц, производится естественным путем за счет «склеивания» большого количества поверхностей частиц полимеров.

Исследование и разработка эффективной технологии очистки производственных сточных вод

Влияние неравномерности натурного стока на эффективность работы биологических очистных сооружений

Эффективность работы биологических сооружений рассматривается по следующим параметрам: удельной нагрузке ПСВ на м 3 сооружений, энергозатратам на единицу снятой БПК и затратам, связанным с обработкой осадка и избыточной биологической массы.

Эффективность очистки оценивается качеством ПСВ на выходе с очистных сооружений, т.е. соблюдением ПДК на сброс в водоприемник и степенью их обезвреживания ( tj = С,х - С,ых / С,х . где С.х> С>ых - концентрация загрязнений соответственно на входе и выходе сооружений, мг/л).

Одним из факторов, влияющих на качество очистки, является равномерность поступления ПСВ по расходу, качественному и количественному составу ингредиентов. Динамический режим стока крупного предприятия, имеющего множество различных производств со сложными режимами технологических процессов, является результатом наложения независимых случайных событий. Поэтому колебания расхода ПСВ и концентраций загрязнений в них могут быть описаны с помощью нормального закона распределения случайных величин. Это предположение было подтверждено результатами статистического анализа экспериментальных данных по суточной динамике показателей качества натурного стока производства полиамида и его биохимической очистки. Результаты этого анализа приведены в табл. 8.

Статистические характеристики многолетних наблюдений показывают практически полное совпадение среднеарифметических величин концентраций загрязнений в натурном стоке и прошедшем биохимическую очистку, как суточной (табл. 8), так и соответственных данных месячной динамики (табл. 9).

Таблица 8

Статистические характеристики суточной динамики показателей качества биохимической очистки производственных сточных вод

Наименование ин- Среднеарифметические Количество измере- Стандартное отклонение, % Относительное Показатель корреляции

степень обезвреживания 41, % отклонение, 5 а. %

гредиента концентрация, мг/л нии, п X п X ШХ

1.БПК 95,5 46 78,3 62,2

на входе БОС 141,0 47,1 50,9 8,1

на выходе БОС 5,02 1,84 2,02 9,8

2. Взвешенные

вещества на входе БОС 103,8 89,8 46 3,13 25,56 3,37 26,95 7,7 0,3 84,8 58,0

на выходе БОс 9,24 1,272 1,276 7,7

3. СПАВ 80,6 36 12,6 13,8 9,6 75,7 58,0

на входе БОС 1,41 0,41 0,44 7,3

на выходе БОС 0,28 0,170 0,176 3,5

4. Нефтепродукты на входе БОС на выходе БОС 3,53 0,155 93,2 40 6,5 2,28 0,094 7,4 2,34 0,099 7,4 2,6 5,3 79,1 92,7

5. Капролактам на входе БОС 93,4 97,0 30 0,78 14,45 0,84 13,69 3,8 5,2 80,0 72,4

на выходе БОС 2,71 0,55 0,52 5,5

6. Азот аммоний- 86,6 47 16,4 18,7 14,0 61,7 61,0

ный на входе Б ОС 24,24 3,58 3,56 0,6

на выходе БОС 3,36 4,41 5,01 13,8

Таблица 9

Параметры функциональной линейной зависимости по ингредиентам ПСВ

Наименование ингредиента Параметры зависимости

по концентрациям по степени обезвреживания

ас, мг/л Ьс Зс,% с1с , мг/л

БПК5 4,740 0,0017 99,45 -424,29

Взвешенные вещества 9,780 -0,0032 98,53 -863,47

Нефтепродукты 0,206 -0,0123 99,37 -17,07

Капролактам 2,874 -0,0017 100,49 -317,93

I

Таким образом, среднеарифметические величины концентраций ингредиентов в ПСВ, вычисленные по данным суточной динамики, являются характеристическими параметрами, присущими ПСВ конкретного предприятия. Изменение их состава возможно лишь вследствие ввода в строй или закрытия какого-либо крупного производства, вносящего существенный вклад в загрязненность ПСВ.

Для эффективной биохимической очистки ПСВ основное значение имеет величина нагрузки на БОС и режим ее поступления. Между тем последнему присуща существенная неравномерность. Это характерно как для суточной динамики концентраций загрязнений в натурном и прошедшем очистку стоке, так и для суточной динамики степени обезвреживания г] не только капролактама (рис. 9), но и всех контролируемых ингредиентов.

10 13 16 19 22 25 Время, сут

10 13 16 19 Время, сут

а б

Рис. 9. а - суточная динамика очистки капролактама в ПСВ, С, мг/л и б - степени обезвреживания, г|, %

При внимательном рассмотрении проблемы неравномерности стоков было выявлено, что на протяжении исследуемого периода (15 лет) отмечались случаи, когда повышение содержания какого-либо ингредиента в натурном стоке приводило к более глубокому его удалению в результате биохимической очистки, и наоборот, его снижение сопровождалось уменьшением степени очистки СВ (антибатное изменение), то есть повышение концентрации загрязнений в натурном стоке вело к увеличению степени обезвреживания и наоборот, с уменьшением концентрации на входе происходило уменьшение степени обезвреживания (симбатное изменение). Оценка доли антибатных изменений пар Свх, СВЬ1Х и симбатных изменений пар С,*, т) в общем количестве измерений (показатель корреляции х тх и X ц соответственно) показала, что эти величины были существенно выше 50% для всех ингредиентов (табл. 8, 9). Были нанесены на координатную плоскость точки (Свх, Свых) и (Свх, т^) (рис.13). Оказалось, что они статистически распределены вдоль некоторых направлений (за исключением СПАВ, где множество точек на плоскости было распределено изотропно). Сказанное позволило предложить для описания взаимосвязи между Свх и Свых, а также Свх и л линейные зависимости

Свых = ас + ЬсСвх, и п = ап + Ь1,Свх".1 (1)

>:¡

о з

j г j o-L

♦ ♦ ~» —♦i»

♦ * * •. ♦

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Концентрация, Свх мг/л

Рис. 10. Корреляция между концентрациями капролактама в натурном стоке и ПСВ,

прошедшей очистку

Таблица 10

Некоторые статистические характеристики месячной динамики содержания загрязнений в натурной ПСВ и прошедшей биологическую очистку

Наименование ингредиента Среднеарифметические концентрации, мг/л Показатели корреляции,%

на входе на выходе Хях У. вих

БПК, 141,2 5,12 80 60

Взвешенные вещества 116,2 10,10 79 60

Азот аммонийный - - 50 58

СПАВ 1,53 0,26 77,0 57,7

Нефтепродукты 3,60 0,18 71,0 44,7

С учетом того, что колебания концентраций загрязнений ПСВ подчиняются нормальному закону распределения случайных величин, для нахождения коэффициентов ас, Ьс , ап, Ь ч были применены методы регрессионного анализа. Результаты приведены в табл.10, откуда видно, что за исключением Ьс для БПК3 все угловые коэффициенты имеют отрицательный знак. Это означает, что с увеличением концентраций в натурном стоке происходит снижение соответствующих концентраций на выходе БОС и увеличение степени обезвреживания г|, и наоборот. Следовательно, работа БОС при повышенном загрязнении поступающих ПСВ предпочтительна, что находится в противоречии с установившимися требованиями к количественному составу ПСВ, сбрасываемых предприятиями в городскую канализационную сеть. Важно при этом не допускать перегрузки БОС, вызывающей явление «вспухания» активного ила или биопленки.

Полученные результаты объясняются явлениями адаптации биоценоза к постоянно меняющимся условиям среды. Биоценоз БОС является саморегулирующейся системой. При поступлении ПСВ с повышенной концентрацией ингредиента происходит интенсивное развитие микрофлоры, специализирующейся на этом загрязнении. Возникает новое состояние биоценоза, соответствующее новой концентрации загрязнений. Соответствие количества и качества микрофлоры количественному и качественному составу загрязнений ПСВ определяет высокую эффективность очистки. При резком снижении концентрации загрязняющих веществ микроорганизмы биоценоза испытывают недостаток питательных веществ и в результате этого угнетение. В нем преобладают конкурентные отношения в борьбе за питание, в которой побеждает обладающий более широким спектром питательных веществ. Угнетенный биоценоз является причиной низкой эффективности очистки ПСВ от загрязнений при низкой концентрации. Это и проявляется в виде антибатных отношений концентраций загрязняющих веществ на входе и выходе БОС.

Экспресс • метод определения оптимальной дозы биомассы в биосооружении

Одним из главных факторов, определяющих высокую эффективность биохимических процессов в БОС, является поддержание в них концентрации биомассы, адекватной содержанию загрязнений в натурном стоке. Решение этой задачи в условиях высокой неравномерности нагрузок на БОС сильно осложнено, для чего необходима разработка простых оперативных методов управления процессом очистки. Известно, что средняя доза биомассы в БОС связана с нагрузкой на него соотношением

N = (1-8л) • (1сР = ^ или <1ср=ШР<а(1-8л), (2)

где N = О- Б ПК/ - нагрузка, г/(м3-сут), (3)

N0 - удельная нагрузка, мг/(г-сут); 8Л - зольность в долях единицы; О - среднесуточный приток СВ, м3/сут;\У-среднесуточный приток ПСВ, м3; сСр - средняя доза биомассы, г/л.

Высокое качество очищенных СВ сохраняется в интервале нагрузок

Иц = 200 - 400 г/(м3-сут) по БПК на 1 г сухого беззольного вещества активного ила в сутки. Если принять среднестатистические показатели зольности биомассы 8Л = 0,2 для минимальной величины 1Ча и 0,3 для максимальной и построить на плоскости прямые (1]= к^ и йг = кгИ, соответствующие этим значениям N0 и 8Л, то зона ограниченная этими прямыми будет зоной стабильной работы биосооруже-

Рис.11. Схематическое изображение "Зоны стабильной работы биосооружения"

Как следует из рисунка, каждому значению дозы активного ила соответствует интервал нагрузок, в котором БОС работает стабильно, причем этот интервал увеличивается пропорционально величине нагрузки N. Чтобы свести к минимуму вероятность режима работы БОС за пределы стабильной работы вследствие колебаний нагрузки, носящих случайный характер, а также ошибок определения БПК5 или обслуживающего персонала, рабочую точку О сооружения следует выбирать в середине интервала нагрузок. Геометрическим методом рабочих точек (рабочим графиком) является проведенная из начала координат медиана треугольников, образованных прямыми <11= к^ и (12 = кгИ и отрезком прямой <!)= й2 = ¿о- Полученное уравнение рабочего графика БОС после подстановки значений и Бл имеет вид

^ = N/220. (4)

Исследование этого уравнения и соответствующего ему рабочего графика позволяет быстро и эффективно находить дозу активного ила, обеспечивающую стабильную работу БОС и высокое качество очистки СВ.

Однако вследствие большой длительности определения БПК5 обнаруженные свойства зоны стабильной работы и рабочий график

использовать для оперативного управления работой БОС затруднительно. Поэтому автором изучалась возможность использования для построения зоны стабильной работы и рабочего графика таких показателей как концентрация взвешенных веществ и химическая потребность кислорода (ХПК), длительность определения которых в пределах 2-3 часов.

По данным многолетних наблюдений, а также суточной динамики содержания различных ингредиентов в ПСВ, основной вклад в величину БПК5 дают взвешенные вещества. Поэтому можно ожидать, что содержание взвешенных веществ может играть роль индикаторного показателя, указывающего на величину БПК5 в ПСВ (рис.12).

100 130

Концентрация Свзв, мг/л

Рис. 12. Корреляция между концентрациями БПКз и взвешенных веществ в натурном производственном стоке

Регрессионный анализ связанных выборок Сюв, БПК5 дал линейную зависимость этих величин

БПК5 =а + рСюв ^рСв,. (5)

с параметрами ос= 3,53 мг О2 на 1 л СВ и р = 1,15 мг Ог на 1 мг взвешенных веществ. Нетрудно видеть, что параметр (3 представляет собой количество кислорода в мг, расходуемое в биохимических процессах окисления 1 мг взвешенных веществ. Комбинированием формул (2)и(4) было получено выражение, связывающее дозу активного ила с нагрузкой по взвешенным веществам

а = Нвэв/ N„„3,(1-Б,), (6)

где N„0 = (} Свзв/ W - нагрузка по взвешенным веществам; N а взв = N0 /р -удельная нагрузка по взвешенным веществам.

Формула (5) была использована для получения уравнения рабочего графика:

с1о = 3 N,3, / 220. (7)

Используя приведенные выражения, нетрудно построить зону стабильной работы БОС в координатах (N„8, с1) (рис.13).

е: с. •а

§ 1.5;

0,5

Рабочий график 8д=0,20^

Зона

низких

нагрузок

8д=030 Зона высоких нагрузок

Рис. 13. Зона стабильной работы и рабочий график БОС (а = 3,53 мг СЬ/л,р= 1,15 мг Ог на 1 мг взвешенных веществ)

100

150

200

250

Нагрузка, Н»„,г/-м /сут

Для построения зоны стабильной работы и рабочего графика БОС в координатах (ХПК, й ) был использован биохимический показатель (БП), величина которого сравнительно слабо колеблется для СВ, сбрасываемых конкретным предприятием: БП= БПКз/ХПК. (8) Комбинируя это выражение с (2) и (3), аналогично вышеизложенному получим <1 = Ихпк/ хпк((1 - в»), (9) где Ихпк = =<2 СХпк/ W - нагрузка по ХПК, N а хпк= ^/БП.

Используя выражение (9), можно получить уравнение рабочего графика с1о = БП ■ Нхпк/220, (10)

а также построить граничные прямые для зоны стабильной работы БОС. Для оперативного управления процессом очистки ПСВ следует отдать предпочтение построению зоны стабильной работы БОС и рабочего графика в координатах (СВ38, <1), т.к. определение содержания взвешенных веществ в СВ требует наименьших затрат как материальных, так и временных.

Биофильтрация с применением полимерного фильтрующего материала -рациональный метод очистки производственных сточных вод

Конструкционная стационарность и целевая направленность оборудования на определенный вид очистки, не позволяющая менять в нем процессы и методы без радикального перепроектирования и компоновки технологической схемы, являются наиболее существенными недостатками существующих биофильтров.

Конструкционными параметрами биофильтра являются: высота биофильтра, гидравлическая нагрузка, площадь и интенсивность аэрации. Зависимыми от этих параметров являются: характеристика и вид загрузочного материала, химические и физические свойства сточной воды (ПДКб 0.с). масса и качество образующейся биопленки.

Все эти параметры взаимозависимы (рис.16). При постоянной высоте биофильтров различные концентрации ингредиентов в ПСВ, поступающих на очистку, не могут быть снижены до одной и той же величины, требуемой установленными нормативами, так как все последующие нерегулируемые показатели влияют на этот процесс.

Высота биофильтров прямо пропорциональна количеству поступающих загрязнений, которые необходимо удалить из сточной жидкости, и обратно пропорциональна скорости изъятия загрязнений. Поэтому высота биофильтров в каждом отдельном случае должна рассчитываться.

Обнаружено, что основная масса микроорганизмов развивается на глубине 0,25 - 0,5 м, а затем их количество резко снижается. Качество и количество биопленки изменяется по высоте: по мере деструкции загрязнений, образования продуктов метаболизма и промежуточных продуктов окисления появляются новые виды микроорганизмов, неспецифичных для принимаемых на очистку ПСВ. С глубины 0,5 м развивается новый вид микроорганизмов, окисляющих промежуточные продукты окисления - Trinema sp„ Oligochaeta, Arcella vulgaris, т.е. облигатные представители, характерные для биопленки с повышенным pH. При этом сухой вес, зольность и содержание карбоната кальция также изменяются по высоте биофильтра и зависят от вида ФМ (табл. 11).

Таблица 11

Зависимость качественных характеристик биопленки различных горизонтов биофильтра от вида фильтрующего материала

Глубина от поверхности биофильтра, м Масса сухого вещества биопленки, г Зольность биопленки, % Содержание карбоната кальция в биопленке, мг/мл

керамзит ПФМ керамзит ПФМ керамзит ПФМ

0-0,25 0,82 1,3 29,0 29,6 5,3 6,2

0,25-0,50 1,8 2,8 30,2 36,7 16,1 39,0

0,50-1,00 0,42 0,92 38,1 40,4 20,4 45,2

1,00-1,25 0,33 0,31 39,0 46,3 24,5 52,2

1,25-1,50 0,57 0,34 42,0 48,9 41,3 54,3

На глубине 0,25 - 0,5 м как на керамзите, так и на ПФМ развивается наибольшее количество биопленки как по объему, так и по сухому веществу. По мере увеличения глубины биофильтра количество биопленки снижается, зольность (минерализация) ее увеличивается (табл.11). На глубине 0,5 -1,0 м отмечено резкое снижение (~ на 70%) массы сухого вещества биопленки, что объясняется уменьшением загрязнений, необходимых для формирования биомассы. Этим подтверждается практически полное окисление загрязнений ПСВ по всем показателям на глубине до 0,5 м.

Биоценоз микробиологической пленки обладает амфотерными свойст-

вами, являясь саморегулирующейся системой, способной динамично реагировать на качественные изменения ПСВ. Минеральные соли в бактериях регулируют осмотическое давление, активизируют ферментативные системы, регулируют рН и окислительно-восстановительные реакции.

Влияние рН в пределах 4,5 - 9,5 при нормально функционирующем биоценозе рН среды ограничивает существование только некоторых видов инфузорий, большинство же из них живет и развивается при различной величине показателя. При неблагоприятных условиях жизни инфузории способны выделять вокруг своего тела временное защитное образование - цистировать-ся. Во время цистирования все жизненные процессы замедляются, и организм переходит в состояние анабиоза. Цистированные микроорганизмы способны без ущерба активности выдержать колебания рН среды в широком диапазоне, но резкие и частые колебания величины рН гибельны для них. При отсутствии буфера для ПСВ, каковым является внутренняя величина рН бактерий, понижающаяся за счет накапливающейся серной кислоты в процессе химических превращений, подавляется развитие микроорганизмов

5 Ыа2 СЬ + Н20 + 402 = 5 Иа2 8 0„ + Н2 Я 04 + 4 8 + энергия

Изучение динамики рН ПСВ показало, что в течение часа возникает 2-3, а то и более пиков значений величины рН (рис. 14). Поэтому оптимальное поддержание рН внутри биоценоза за счет исключения анаэробных зон и окислительного процесса в «зоне стабильной работы» (рис.13) - очень важный фактор эффективной очистки ПСВ с резко меняющейся средой.

Оптимизации процесса очистки ПСВ, в том числе связанного с оптимизацией рН среды, достигается разработанным экспресс - методом определения зоны стабильной работы БОС, свидетельствующим о предпочтительности работы биосооружения со стабильно высокими нагрузками по загрязнениям (рис.13), и трансформирующимся по высоте биофильтром, позволяющим избежать образования анаэробных зон в ФМ и ингибирующего действия рН на ферментативную систему микроорганизмов.

Технологические процессы на химическом предприятии формируют несколько потоков, отличающихся нестационарностью по физико-химическому составу, объему и достаточно высокой концентрацией примесей (табл. 7). Такие потоки эффективно очищать, не смешивая, на небольших локальных очистных установках.

Качество очистки зависит от высоты биофильтра, гидравлической нагрузки и физико-химических свойств ПСВ, которые в условиях действующего производства являются практически нерегулируемыми параметрами, зави-

Рис. 14. Суточная диаграмма колебаний рН производственных сточных вод

Примечание: колебания рН ПСВ зависели от работы станции нейтрализации, использующей СН3 СООН и N8 ОН, НзвОч, Рв^вОчЬ

сящими от технологического регламента процессов. Зависимость технологических характеристик от высоты биофильтра показана на рис. 15.

Рис. 15. Зависимость технологических характеристик от высоты биофильтра

Для обеспечения эффективной очистки целесообразнее и рациональнее оборудовать локальные БОС установками, позволяющими регулировать высоту биофильтра, и все зависящие от этого параметры, без потери производительности и эффективности очистки. С этой целью была разработана и апробирована локальная установка биологического фильтра модульно-кассетного типа (БФМКТ) (рис.16).

Рис. 16. Биофильтр модульно -кассетного типа и кассета

(БФМКТ); 1-дозирующее устройство; 2 - распределительная система; 3 - оросители; 4 - сетчатое дно; 5 - фильтрующая загрузка; 6 - корпуса; 7 - вертикальные стойки; 8 - водоотводящая система; 9 - замок; 10 - замок вращающийся на стойке; 11- внутреннее отверстие замкового механизма; 12- планка, фиксирующая расстояние между корпусами

БФМКТ, являясь универсальным биофильтром, способным к трансформации по высоте, позволяет использовать адаптационные свойства микроорганизмов биопленки, без перепроектирования вводить дополнительные методы очистки и доочистки ПСВ, отличающихся широким спектром неста-

ционарности, во время аварийных и форс-мажорных ситуаций обеспечивать эффективную очистку с минимальными материальными, ресурсными и физическими затратами на обслуживание.

Исследования по биофильтрации ПСВ на БФМКТ по параметрам, соответствующим требованиям для биологических фильтров - оптимальная высота, гидравлическая нагрузка, скорость фильтрования, эффективность очистки и другие-показали его преимущество перед другими типами биологических фильтров. При использовании ПФМ БФМКТ высота его может быть вдвое меньше, чем при использовании керамзита, т.к. величины скорости при биофильтрации в БФМКТ с применением ПФМ практически равны при высоте слоя ПФМ, в 2 раза меньшей, чем у фильтров с керамзитом (табл.12).

Таблица 12

Зависимость скорости фильтрации в БФМКТ от высоты слоя и вида фильтрующего материала

Фильтры Характеристика фильтрующего слоя Скорость фильтрования, м 3/ч

материал загрузки диаметр зерен, мм коэффициент неоднородности загрузки высота слоя, м при нормальном режиме, v. . при форсированном режиме,

Биофильтры с однослойной загрузкой различной крупности Керамзит ПФМ 0,7-1,2 30-45 1,5-2,0 1,7-2,0 1,3-1,8 0,6-0,7 7,0 -10,0 6,0 -12,0 7,0 -14,0 10,0 -12,0

Биофильтры с плоскостной загрузкой ПФМ - - 0,6 7,0-14,0 10,0 -14,0

Основные преимущества БФМКТ - лабильность, универсальность, компактность, простота конструкции и экономичность позволяют:

- регулировать: высоту, т.е. активную площадь биофильтрации; гидравлическую нагрузку и нагрузку по загрязнениям, предотвращая вынос избыточной биопленки и проскок неокисленных загрязнений; продолжительность контакта ПСВ с биопленкой;

- обеспечивать: работу только в аэробном режиме; естественный и интенсивный доступ кислорода как снизу, так и сверху; резерв адаптированной биопленки, выводимый и вводимый в процесс очистки по аналитическим (качество стока) и технологическим показателям (параметры очистки) поворотом соответствующей кассеты на 180°; замену фильтрующего материала без остановки процесса очистки и в максимально короткое время; предотвращение процесса заиливания биофильтрующего слоя, нарушающего гидродинамический режим.

Оптимальная высота кассет БФМКТ, равная 0,6 м, и естественная эффективная аэрация, в отличие от традиционных биофильтров, позволяют избежать отравления аэробной биопленки накапливающимися продуктами метаболизма анаэробной микрофлоры и снижения рН биопленки.

Кривая роста, основанная на измерении биомассы выросших микроорганизмов, не полностью отражает изменения, происходящие в биоценозе. В зависимости от физиологического состояния отмечается цикл развития от «молодости» до «старости», представляющий более важный показатель, чем фактическая скорость роста биомассы.

Биологический процесс роста и развития микроорганизмов биопленки в классических биофильтрах сводится к четырем фазам: I - лаг-фаза (адаптации); П - экспоненциальная фаза (роста); 1П- стационарная фаза; IV- фаза интенсивного отмирания.

Динамика роста микробной культуры в БФМКТ (рис. 17) показывает, что полный цикл фаз роста микробиологической пленки проходит только на первой кассете (лаг-фаза 0-0,5; экспоненциальная фаза (фаза роста) - 0,5 -1,0; стационарная фаза - 1,0 - 2,0; фаза интенсивного отмирания - 2,0 - 2,5), которая, воспринимая первоначально весь спектр загрязнений, формирует адаптированный биоценоз, где значительно снижается БПК (табл. 13), на второй кассете практически отсутствует лаг-фаза - фаза адаптации и интенсивного роста биопленки, так как процесс очистки производится смытой с первой кассеты адаптированной биопленкой, стабилизацией ее массы пропорционально массе загрязнений. На третьей и четвертой кассетах отмечена длительная фаза снижения скорости роста и массы биопленки, происходит значительное снижение загрязнений. Пятая кассета характеризуется стабилизацией массы биопленки, без резко выраженных фаз развития микробной культуры, практически стабилизируется качество очистки (полная нитрификация). Снижение биомассы постепенное, без резких переходов.

Рис.17. Динамика фаз развития нарастания биопленки на кассетах БФМКТ: 0-2,5 - длительность процесса на первой кассете; 2,5 - 4,5 - на второй кассете; 4,5 -5,5 - на третьей кассете; 5,5 - 6,5 - на четвертой кассете; 6,5- 7,5 - на пятой кассете

Поддержание биоценоза в стадии «молодости» приводит к увеличению эффективности очистки и производительности, а также к уменьшению нарастающей биомассы в связи с уменьшающейся массой загрязнений от кассеты к кассете. Процесс истощения питательных веществ приводит к значительному снижению выносимой массы биопленки в очищаемой ПСВ и возрастанию ее

Концентрация, г/л

1 1

0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0

Время, ч

зольности. На последней кассете наступает ситуация, когда минимум загрязнений способствует развитию пропорционально минимального количества биопленки. Превалирует не процесс интенсивного отмирания биопленки, составляющей отход, а происходит процесс «затухающего горения» органической составляющей самих микроорганизмов из-за потери питания в очищаемой воде, что подтверждается возрастанием зольности выносимой биопленки до 67 % (табл. 13).

Изучение процессов очистки на БФМКТ проводилось на пилотной установке со следующими параметрами: высота кассеты - 0,6 м; диаметр -1,0 м; количество кассет - 5; аэрационное расстояние между кассетами -0,2 м; фильтрующий материал - керамзит и ПФМ в виде гранул; вид сточных вод - ПСВ, при следующих вариантах экспозиции кассет в биофильтре (рис.18):

Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3 Вариант 4

Рис. 18. Экспозиция кассет в БФМКТ. Вариант 1 -1,2,3,5 в работе кассеты, кассета 4 - в резерве; вариант 2 - кассеты 1,2,4,5 - в работе, 3 - в резерве; вариант 3 - кассеты 1,3,5 - в работе, 2,4 - в резерве; вариант 4 - в работе все пять последовательно расположенных друг над другом кассет

Варианты расположения кассет в БФМКТ подтверждают, что при рабочем варианте из трех кассет практически достигается величина утвержденной ПДК на сброс (табл.13,14). Это означает, что без ущерба качеству очистки, без остановки биофильтрации можно производить как процесс перезагрузки ФМ, так и сохранение адаптированного запаса микрофлоры на фильтрующем материале кассеты.

Данные эксперимента подтверждают эффективность очистки на БФМКТ как с керамзитом, так и с ПФМ, причем как при биофильтрации, так и при механической фильтрации (табл. 7,13).

В процессе потребления микроорганизмами питательных веществ, содержащихся в сточных водах, в микробной клетке протекают два взаимосвязанных и одновременно происходящих процесса - синтез протоплазмы и окисление органических веществ:

1. Окисление органического вещества:

СхНуОг + (х + 0,25у - 0,5г) 02 ->• хС02 + 0,5уН20 + Д\У синтез бактериальных клеток:

Сх НуОг N + Ш3 + 02ферме"тыС5 Н8Ы + (х -5)С02 - Д\У

2. Окисление клеточного материала:

п (С5Н7 N02) + 5п 02 -> 5п С02 + 2п Н20 + п №1з + Д\У, где - количество выделяющейся или поглощаемой энергии.

При работе БФМКТ с полным набором кассет на каждой из них происходит преобладание одного из этих процессов. На первой - окисление органического вещества и синтез бактериальных клеток, на последней - окисление клеточного вещества. Биопленка на ПФМ каждой из кассет, сохраняя разнообразие, количественно уменьшается, имея численность 3-5 экземпляров в поле зрения, характерных для нитрифицирующего биоценоза.

Экспериментальные данные подтверждают универсальность биологической очистки на БФМКТ ПСВ с повышенной концентрацией органических загрязнений без предварительного разбавления. После прохождения ПСВ через каждую из фильтрующих кассет модуля загрязненность воды по БПК снижается в 2-3 раза. Растворенный кислород и нитраты, характерные показатели для процесса нитрификации, появляются после третьей кассеты, БПК снижается в 14 раз. Процесс очистки на БФМКТ позволяет окислить значительную часть органической массы биопленки, что подтверждается возрастающей зольностью и уменьшением биомассы (биологических отходов), сбрасываемой в сооружения вторичного отстаивания и для последующей обработки (табл.13,14). БФМКТ и ПФМ сводят к минимуму образование избыточной биомассы, формирующей отходы, и энергоемкость биологической очистки, что повышает экономическую эффективность БОС.

Таблица 13

Динамика биологической очистки ПСВ на БФМКТ с ПФМ

Концен- Концентрация на выходе, мг/л

Ингредиент трация после после после после после

на входе, кассеты кассеты кассеты кассеты кассеты

мг/л 1 2 3 4 5

БПК 870 612 230 60 15 3,5

Капролактам 640 286 109 40 7 3

ХПК 1400 805 360 156 40 22,4

Сухой остаток 1430 783 730 715 712 710

Азот аммонийный 96 42 16 5,4 1,7 0,54

Фосфаты 18 14 10 3,7 0,8 0,23

Растворенный кислород - - - 0,3 1,86 2,75

Нитриты - - - - 0,015 0,45

Нитраты - - - 0,37 1,4 4,7

Масса биопленки, г/л - 125 117 90 77 48

Зольность биопленки, % - 18,5 19 31 54 67

* sr*

Таблица 14

Динамика снижения загрязнений на биологическом фильтре модульно-кассетного типа при условии вывода

из рабочего состояния кассеты 4

Ингредиент Степень удаления на БОС, % Фактическая концентрация, С„, мг/л Полимерный фильтрующий материал | Керамзит

Концентрация после соответствующей кассеты, мг/л

1 2 3 4 5 эффективность очистки, % 1 2 3 4 5 эффективность очистки,%

Ва риант 1, экспозиции кассет в биофильтре (рис.18)

ВПК 92-95 328,0 155,4 53,0 6,35 - 3,2 99,1 151,5 70,6 34,7 - 4,3 98,7

ХПК 65-80 650,0 400,0 108 44 - 32,5 95,0 470 114 64 - 40,1 93,9

Взвешенные вещества 92-95 135,0 84,0 40,0 5,3 - 2,9 97,9 86,5 48,0 10,7 - 5,5 96,0

Сухой остаток - 957,0 854,5 738,3 735,5 - 734,0 23,4 855 840,5 835,5 - 830,6 13,3

Азот аммонийный Сниж. 31,75 22,42 13,2 0,75 - 0,5 98,5 24,7 16,5 5,4 - 4,2 87,0

Нитраты - 0,33 6,96 10,03 7,1 - 5,9 - 5,86 8,85 9,8 - 8,7 -

Нитриты - 0,04 0,03 0,024 0,013 - 0,01 - 0,036 0,031 0,026 - 0,024 .

Фосфаты - 8,45 5,14 1,56 0,9 - 0,65 92,4 5,8 3,95 2,4 - 0,8 90,6

Нефтепродукты 80-85 4,80 1,41 0,35 0,08 - 0,024 99,5 2,35 1,15 0,72 0,15 96,9

СПАВ 70-80 1,65 1,18 0,4 0,1 - 0,07 95,8 1,28 0,82 0,33 - 0,08 95,2

Капролактам 97 228,00 112,0 64,0 12,0 - отс 100 118,4 68,2 13,25 - 0,018 99,9

Железо 80 5,3 2,9 1,7 0,53 - 0,17 96,8 3,1 1,76 0,64 - 0,32 94,0

Масса биопленки на соответствующей кассете, г/кг <200,0 112,3 112,1 101,1 96,6 - 84,9 24,4 104,4 102,6 101,7 - 100,2 4.0

Зольность биопленки,% <30,0 29,8 30,6 32,4 - 34,8 14,4 28,5 29,3 30,0 - 32,1 11,1

Кассетный тип биофильтра обеспечивает возможность иметь запас адаптированной биопленки на загрузке кассеты в условиях неоднородности формируемых на предприятии потоков. Сохранение окислительно-восстановительных свойств биоценоза (при временном выводе его из процесса при отсутствии питательной среды, залповых сбросах ПСВ) позволяет оптимизировать процесс очистки, сократив продолжительность реагирования на специфическое загрязнение при последующем вводе. Контроль за восстановлением жизнеспособности и биохимической активности

осуществлялся по микробиологическим показателям (рис.19), динамике БПК и растворенного кислорода.

ю

9 8 7 в 5

4 |

3

21

1 1 О '

о

Рис.19. Динамика восстановления жизнеспособности адаптированной биопленки после

7-суточного подсушивания

Время, сут.

На рис. 19 видно, что на вторые сутки начинается и за 5 суток практически полностью формируется биоценоз, о чем свидетельствует восстановление активности индикаторных микроорганизмов, аналогичных биоценозу беспрерывно действующего БФМКТ, и повышение эффективности очистки, контролируемой по снижению БПК.

Регенерация полимерного фильтрующего материала методом аэробной минерализации органической составляющей биомассы

Прочностные характеристики ПФМ позволяют производить очистку его поверхности методом аэробной стабилизации. В основу методики регенерации ПФМ положен механизм биохимического окисления, описываемый схемой:

микроорганизмы + 02 С02 + Н20 + N + Р + биологически неразрушаемая часть клеточного вещества (минеральная или зольная часть). Протекает процесс минерализации органической части биопленки, которая составляет ~ 70 %. Это позволяет значительно снизить количество отходов, повысить их стабильность, удалить вредные органические загрязнения из пор ПФМ.

Минерализация биопленки и загрязнений на ПФМ производится в регенера-ционной емкости, заполненной водой и оборудованной аэрационной системой. Воздух подается из расчета 1м3 / 1м3 объема воды. В результате на поверхности ПФМ и в воде снижается масса загрязнений и биопленки, определяемых по ХПК. Динамика минерализации загрязнений и органической составляющей

биопленки на ПФМ, завершенной по истечении 10 суток, и рост концентрации растворенного кислорода отражены в табл. 15.

Таблица 15

Динамика минерализации загрязнений на ПФМ в минерализаторе - регенераторе

Длительность процесса минерализации, сут. Масса загрязнений, г/кг Концентрация растворенного кислорода, мг/л

Количество регенерируемых объемов загрузки Количество регенерируемых объемов загрузки

1 2 3 4 1 2 3 4

1 190,6 124,3 195,6 175,2 1,10 1,10 1,20 1,10

2 178,0 108,2 179,4 156.9 1,15 1,15 1,25 1,20

3 141,5 91,5 137,1 125,0 1,30 1,28 1,28 1,50

4 103,5 61,3 81,3 101.3 1,45 1,50 1,50 1,65

5 63.0 41,25 53,2 71.2 1,82 1,95 1,90 1,95

6 42.8 31,2 37,4 43,6. 2,02 2,04 2,00 2,05

7 22,4 27,2 23,2 21,1 2,15 2,15 2,17 2,15

8 19,5 16,3 17,1 17,2 2,18 2,2 2,12 2,16

9 12,4 11,1 13,0 9,8 2,20 2,24 2,16 2,18

10 7.2 6,8 8,1 6,85 2,24 2,26 2,20 2,20

Процесс минерализации ПФМ, загрязненного нефтепродуктами с концентрацией ХПК 1400 мг/л, в стабилизированной жидкости, использованной в предыдущей регенерации, сокращается до 7-8 суток, так как аэрированная вода, насыщенная кислородом, содержит небольшое количество цисшрованных микроорганизмов. Они, восстановив свою жизнеспособность, активизируют окислительные процессы при поступлении питательных веществ (загрязнений), к которым они адаптированы при предыдущей регенерации. Подтверждением этому является резкое снижение показателя ХПК: с 1200 мг/л до 115 мг/л, за 3 суток (рис.20,21).

с 1600 1 1400 ^ 1200 я юоо | 800 I 600 г 400

I 200 * 0

4 5 8 Время, сут.

8 9

Рис 20. Динамика минерализации загрязнений при регенерации ПФМ при 24°С, контролируемая по ХПК

Рис.21 Динамика минерализация загрязнений при регенерации ПФМ при 24°С, контролируемая по ХПК в повторно используемой регенерационной воде

Регенерация фильтрующего материала аэробной минерализацией загрязнений на ПМФ позволяет сократить количество отходов в ввде избыточной биомассы почти в 23 раза (табл.16).

Таблица 16

Характер образующихся отходов на исследуемых локальных биологических очистных сооружениях

Характер осадков

Количество, т/год песок всплывающие вещества оседающие вещества избыточная биомасса

По существующей технологии 142,0 53,0 340,0 1374,2

По предлагаемой технологии 142,0 53,0 340,0 59,75

Известно, что отходы биологической очистки могут бьггь использованы в качестве удобрений.

Изучение возможности использования минерализованных осадков ПСВ в качестве удобрения проведено по веществам, входящим в состав удобрений, таким как азот, фосфор, кальций, магний. Исследование нескольких образцов аналитическими (табл.17) и ИК- спектроскопическими (рис.23) методами показало, что в минерализованном осадке имеются все вышеуказанные компоненты в виде моноаммонийфосфата, двухзамещенного фосфата магния, ди-кальцийфосфата.

Таблица 17

Аналитические показатели содержания некоторых веществ в структуре стабилизированной биопленки

Номер пробы Содержание веществ в минерализованных осадках, %

Р20, СаО МйО N06111 N амм

1 62,5 0,15 0,03 13,7 11,2

2 63,0 3,7 0,06 12,6 10,5

3 60,1 6,3 2,9 11,0 9,4

4 60,0 6,0 2,5 16,8 9,7

5 62,5 7,1 0,08 12,0 12,0

6 62,5 3,1 0,4 11,0 И,4

7 59,4 3,3 4,2 9,8 10,8

8 54,3 4,2 9,6 9,6 9,6

9 61,7 7,5 0,5 9,9 11.7

10 58,0 3,8 4,2 12,3 10,1

11 54,2 3,5 8,5 8,1 8,3

12 46,5 8,7 11,9 7,9 4,6

Кривые 1, 5, 9 исследуемых образцов (рис.22) являются моноаммоний-фосфатом, на что указывают полосы 550, 930 и 1100 см"1, характерные для этого соединения.

т,%

-11 10 9

Рис. 22. ИК спектры стабилизированных

а

7

6 5

аэробной минерализацией

осадков ПСВ после биофильтрации: 1-12 - количество исследуемых проб

4

3 2

1500 1300 1100 900 700 ""600500 400

V, см"1

Кривые 2, 6, 10, характеризующие общий спектр, существенно не отличаются от других, из чего можно сделать вывод, что фазовый состав образцов идентичен. На кривых 3,7, 11 появляются полосы, характерные для двухза-мещенного фосфата магния (1017 см'1). На присутствие дикальцийфосфата в твердой фазе указывают полосы 1078 и 1135 см"1, характерные для спектров данного соединения.

На стабилизированный осадок, сформированный по разработанной технологии, получен сертификат на пригодность его в качестве удобрения в сельском хозяйстве, городском зеленом хозяйстве, цветоводстве, лесопитомниках, придорожном озеленении, для создания плодородного слоя земли при биологической рекультивации нарушенных земель и полигонов ТБО.

Технико-экономическое обоснование результатов исследований

Экономика предприятия в сфере экологических издержек складывается из:

- сокращения платы за первичное водопотребление;

- сокращения платежей (налогов) за сброс производственных сточных вод в природную среду или оплаты за сброс ПСВ в систему коммунального водоотведения;

- сокращения платежей за размещение отходов, образующихся при очистке ПСВ.

Виды ущерба, которые может нанести производственная деятельность предприятия, носят производственный, экологический, социально-экономический характер.

Реализация представленных разработок позволяет:

1. Снизить производственно-экономические затраты на:

- обслуживание локальных очистных сооружений (подбор, рассортировку, испытания, перезагрузку фильтрующего материала) при нарушении технологического режима;

- приобретение фильтрующих материалов;

- оплату первичного водопотребления и за счет повторного использования локально очищенной технологической воды;

- налоговые платежи за размещение в природной среде отходов и сброс

пев.

2. Снизить негативное воздействие на окружающую среду экологического аспекта:

- нагрузки на окружающую среду от захламления ТБО, и в частности, бытовыми полимерными отходами;

- нагрузки на природные водоемы по загрязнениям с сокращением сброса недостаточно очищенных ПСВ;

- количество отходов, образующихся в процессе биологической очистки ПСВ;

- имеет большое значение возможность со1фащения потребления первичных ресурсов (свежей воды) на производственные нужды;

3. Социально-эколого-экономические показатели:

- исключить негативное воздействие на здоровье человека загрязнений окружающей среды (загрязненная почва, вода, атмосфера), психологического раздражающего фактора - многочисленных несанкционированных свалок;

- обеспечить выход на производственный рынок необходимой, эффективной, недорогой продукции (биофильтры для локальной очистки, полимерный фильтрующий материал, эффективные технологии), создание новых рабочих мест.

Рыночный механизм хозяйствования расширяет границы экономически эффективных вложений в сбережение природных ресурсов. В условиях рынка управление деятельностью природопользования устанавливается через системы регламентации, на которых базируется экономический механизм природопользования. Унифицированный экономический механизм природопользования, действующий на территории России, позволит показать эффект от внедрения эффективной технологии очистки ПСВ с применением БФМКТ и ПЗМна предприятии.

В систему платного природопользования включаются платежи за загрязнение окружающей природной среды, в частности за размещение отходов. Примером оценки эколого-экономической эффективности предлагаемых разработок может служить сокращение платежей за размещение отходов при минимизации количества образующейся биомассы и загрязнений при фильтрации ПСВ.

Плата за размещение отходов, в пределах установленных лимитов, определяется путем умножения соответствующих ставок платы, с учетом класса опасности размещаемого отхода, на массу отхода и суммированием полученных произведений: „

ПЛ-сгтх — У] Ст, ОТХ ' Mi ОТХ ' Кк- Кянд .

1= 1

где Пл-оп, - размер платы за размещение 1т i - го отхода в пределах лимита,

руб. с учетом класса опасности Ст, от*;

CTi и* 4 класса опасности равен 2 руб/т;

M, m, - фактическая масса размещаемого i - го отхода, т (м3);

Кэс - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости почв

региона (Саратовская область -1,9 );

КИвд - коэффициент индексации, действующий на определенный срок.

Избыточная активная биомасса является одним из основных отходов, образующихся при эксплуатации биохимических очистных сооружений.

По расчету (табл.16) за год на исследуемых БОС образуется 1374,2 т/год избыточной биологической массы 4 класса опасности, размещаемой в природной среде. В результате снижение платежей за размещение отходов очистки ПСВ только по одному показателю (снижение избыточной биомассы) составит: по традиционной технологии

Пл.™ = 2 • 1374,2 • 1,9- 92 = 480420,32 (руб) по предлагаемой технологии- Пл.отх = 2 • 59,75 • 1,9 ■ 92 = 20888,6 (руб) 480420,32 - 20888,6 = 459532 (руб./год) = 459,5 тыс.руб/год Экономическая эффективность применения БФМКТ с ПФМ для очистки ПСВ на предприятии может быть вычислена по формуле

Э = (С,+ЕИК1)-(С2+ЕНК2), где Э - экономическая эффективность, %;

С), С2 - годовые эксплуатационные расходы по изменившимся статьям затрат в базовом и проектируемом варианте,в т.ч. стоимость электроэнергии, норма амортизационных отчислений, затраты на капитальный ремонт и т.д.; К], К2 - капитальные вложения базового и проектируемого варианта; Е„ - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принимаемый 0,12/год.

Выполненный анализ показывает, что значительный эколого-экономический эффект может быть достигнут при совокупности составляющих: замена неэффективного оборудования и материалов на более универсальные виды, а также системой оперативного управления процессами в условиях высокой нестационарности процессов. Разработанная концепция повышения эффективности биологической очистки ПСВ с использованием полимерных бытовых отходов (схема 1) позволяет решить важнейшую проблему сокращения твердых бытовых и жидких отходов ПСВ со значительным экономическим, энергоресурсным и социальным положительным эффектом.

Схема

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые разработано новое перспективное научно-технологическое решение проблемы переработки полимерных бытовых отходов в полимерный фильтрующий материал для очистки производственных сточных вод (патент № 42229).

Требуемая механическая прочность, высокая пористость и удельная поверхность полимерного фильтрующего материала достигаются даже при использовании полимерных бытовых отходов, утративших в значительной степени структурные, технологические и эксплуатационные характеристики.

2. Установлены физико-химические закономерности и технологические принципы формирования полимерного фильтрующего материала, базирующиеся на использовании низкоплавких полимерных отходов в качестве связующего, а плавящихся при повышенной температуре термопластов - в качестве наполнителя. Доказано взаимопроникновение компонентов в переходной зоне с достижением высокой пористости и удельной поверхности полимерного фильтрующего материала.

3. Разработанные физико-химические основы технологии производства полимерного фильтрующего материала позволили создать новые подходы в формировании структуры фильтрующего материала с повышенными физико-механическими характеристиками по сравнению с традиционными: механическая прочность увеличивается в 80 раз, удельная поверхность - в 3-6 раз, пористость - в 2 раза.

При этом показано, что в г. Энгельсе количество полимерных бытовых отходов составляет 57% общего объема, ежегодное образование около 15 тыс.т. Переработка полимерных бытовых отходов в полимерные фильтрующие материалы приводит к снижению объемов полимерных свалок до 45%. Эффективность очистки производственных сточных вод увеличивается более чем на 23%.

4. Разработан новый биологический фильтр модульно-кассетного типа, позволяющий принимать стоки широкого качественного и количественного диапазона, применять взаимодополняющие методы очистки и их комбинации, Фильтр отличается эффективностью очистки и простотой обслуживания (патент № 35112). Доказано, что эффективность работы биологического фильтра модульно-кассетного типа с использованием полимерного фильтрующего выше по сравнению с керамзитом.

5. Установлены закономерности протекания процессов очистки производственных сточных вод в условиях сформированного и адаптированного биоценоза. Предложено математическое описание прогнозирования эффективности очистки и степени удаления загрязнений из производственных сточных вод на биологических очистных сооружениях.

6. Доказано, что эффективность работы биологических очистных сооружений обеспечивается не низкими концентрациями загрязнений производственных сточных вод, поступающих на очистку, а стабильностью их поступления и адаптированностью биоценоза к их химическому составу. В адаптированном биоценозе при увеличении концентрации ингредиента в натурном стоке возрастает степень обезвреживания сточных вод.

7. Разработан экспресс-метод определения стабильной работы биологических очистных сооружений путем поддержания оптимального соотношения между нагрузкой и дозой биомассы. Доказано, что концентрации взвешенных веществ и химическая потребность кислорода играют роль индика-

тора для определения нагрузки на биологические очистные сооружения.

8. Разработана технология аэробной регенерации полимерного фильтрующего материала, позволяющая повторно использовать фильтрующий материал, не размещая его в окружающей природной среде. Аэробная минерализация биопленки снижает в 23 раза количество отходов, образованных биомассой.

9. Определен технико-экономический эффект от использования разработанного фильтрующего материала и методов управления технологическим процессом локальных биологических очистных сооружений производительностью 12500 м3сут. В результате сумма платежей за размещение отходов (биомассы) предприятия в окружающей природной среде снижается - на 460,0 тыс. руб/год.

10. Разработана концепция повышения эффективности локальной биологической очистки производственных сточных вод с использованием отходов полимеров в качестве полимерного фильтрующего материала на биологических очистных сооружениях, позволяющая установить взаимосвязь в системах «водоснабжение и водоотведение предприятия - биологические фильтры - состав полимерных отходов ТБО» и экологический эффект на предприятии.

11. Доказано, что создание новых полимерных фильтрующих материалов позволяет развить актуальное направление по производству оборудования и полимерного фильтрующего материала, потребность которого в Приволжском округе более 100 тыс.м3

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии и учебные пособия

1. Журавлева Л.Л. Основы теории и опыт эффективной очистки сточных вод. Монография / Л Л. Журавлева - Саратов: Аквариус, 2002. - 267 с.

2. Я познаю мир и себя в нем: Учеб.-метод.пособие к курсу «Экология»/ Под ред. Л.Л. Журавлевой - Саратов: Аквариус, 2000.- 304 с.

3. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод // Некоторые аспекты промышленной экологии и окружающей среды: Учеб. пособие / Под ред. С.И. Сторожук.- Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1999.- 220 с.

Статьи в центральных периодических изданиях

4. Журавлева Л Л. Очистка и разделение многокомпонентных растворов и сточных вод на установке типа «трансформер» / Л.Л. Журавлева // ЖКХ. 2004.- №4.- С.52-54.

5. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод химических производств на модульно- кассетных биофильтрах / Л.Л. Журавлева // Экология и промышленность России.- 2004.- Май.-С.20-22.

6. Журавлева Л.Л. Выбор методов очистки производственных сточных вод / Л.Л. Журавлева, С.Е Артеменко, Т.П. Устинова // Химические волокна.- 2004.- №2,- С.61-63.

7. Артеменко С.Е. Твердые бытовые отходы - вторичное сырье / С.Е.Артеменко, Т.П. Устинова, Л.Л. Журавлева // Энергосбережение в Саратовской области.-2003.- №1 (11). - С.48-49.

8. Денисова Г.П. Ультрафильтрационные мембраны для очистки промстоков от капролактама / Г.П. Денисова, С.Е. Артеменко, Л.Л.Журавлёва // Химические волокна.- 2001.-№4. -С.25-33.

9. Журавлева Л.Л Гидробиология. Исследование процессов очистки сточных вод / Л.Л. Журавлева // Инженерная экология. -2001.- №4. - С.25-33.

10. Журавлева Л.Л. Обезвреживание сточных вод от капролактама биохимической очисткой / Л.Л. Журавлева, С.Е Артеменко, Т.П. Устинова // Химические волокна.- 1998. - № 4. - С.53-55.

11. Устинова Т.П. Об эффективности локальных установок очистки производственных сточных вод / Т.П. Устинова, С.Е Артеменко, Л.Л. Журавлёва //Химическая промышленность. - 2001. - №2. - С.11-13.

12. Журавлева Л.Л. Эффективность биохимической очистки смеси производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод на гродских очистных сооружениях / Л.Л. Журавлева; Технол. ин-т Сарат. гос. техн. ун-та. Энгельс, 1998. - 6 с. - Деп. в ВИНИТИ,- 3.02.98, № 374 - В98.

13. Масляков И.М. Определение оптимальной дозы активного ила в системе аэротенков - смесителей при биологической очистке сточных вод / И.М Масляков, Л.Л. Журавлева // Химические волокна,-1997. - №4. - С.40-43.

14. Denisova G.P. Ultrafiltration membranes for removal of caprolactam fkom indastrial discharges / Artemenko S.E., Zhuravleva L.L., Ustinova T.P., Sladkov O.V. // Fibre Chemistry. Vol. 32.2000,- № 6. - C. 461- 463.

15. Журавлева Л.Л. Экологические аспекты в строительстве населенного пункта / Л.Л. Журавлева// Жилищное строительство. - 2004. - №1. - С. 13-15.

Статьи в научных сборниках

16. Журавлева Л.Л. Повышение качества очистки производственных сточных вод с использованием биофильтров модульно-кассетного типа на основе полимерных отходов /Л.Л. Журавлева // Экономика, экология и общество России в ХХ1-м столетии: Сб.докл. - Санкт-Петербург, 2004.- С.152-153.

17. Журавлева Л.Л. Повышение эффективности биофильтрации сточных вод производств пластмасс и химических волокон / Л.Л. Журавлева // Ресурсы недр России: Экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника: Сб. докл. - Пенза, 2004.- С.56-58.

18. Журавлева Л.Л. Полимерный несущий элемент для использования в качестве носителя микробиологической пленки / Л.Л. Журавлева // Композит-2004: Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии переработки. Применение. Экология: Сб. докл./ Сарат.гос. техн. ун-т. - Саратов, 2004. - С.371-374.

19. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод производств полимерных материалов и химических волокон биофильтрацией / Л.Л. Журавлева // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2003. - С. 224-227.

20. Журавлева Л.Л. Полимерная насыпная загрузка - основа для биофильтрации сточных вод производств пластмасс и химических волокон / Л.Л. Журавлева // Технологии экологической защиты биосферы, воды, воздушного бассейна и человека: Докл. конф. - Пенза, 2003. - С.63-65.

21. Журавлева Л.Л. Минимизация отходов, формирующих полигоны ТБО / Л.Л. Журавлева // Процессы и технологии переработки отходов и вторичного сырья: Сб. докл. - Самара, 2003.- С.112-114.

22. Журавлева ЛЛ. Полимерные отходы для очистки производственных сточных вод на биофильтрах модульно-кассетного типа / Л.Л. Журавлева // При-

менение катализа и сорбции для решения экологических проблем. Экологические аспекты химико-технологических процессов: Сб. докл.- Пенза, 2003. - С.98-101.

23. Журавлева JI.JI. Среда обитания - электрохимическое производство / Л.Л. Журавлева // Современные электрохимические технологии (СХЭТ-2002): Сб. докл. / Сарат. гос. техн. ун-т - Саратов, 2002. -С. 44-46.

24. Журавлева JI.JI. Очистка сточных вод от нефтепродуктов / JI.JI. Журавлева // Композит-2001: Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии переработки. Применение. Экология: Сб. докл. / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2001. - С.306-308.

25. ПКМ строительного назначения на основе техногенных отходов / Л.П. Никулина, Т.П. Устинова, Л.Л. Журавлева и др. / ЛЛ. Журавлева // Композит-2001: Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: Докл. конф. /Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 2001.- С.312-314.

26. Журавлева Л.Л. Применение новых информационных технологий в решении проблем экологии / Л.Л. Журавлева // Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, экологии, образования, управления и права: Сб. докл. симпозиума. - Пенза, 2001. - С.93-96.

27. Региональные эколого-экономические проблемы технологии очистки сточных вод / Л.Л.Журавлёва, С.Е. Артеменко, Т.П. Устинова и др. // Природа и общество на рубеже нового тысячелетия: Докл. Междунар. конф.- Саратов, 1999. - С.168-169.

28. Эффективная технология очистки сточных вод / Л.Л.Журавлева, Т.Н. Лавриненко, С.Е. Артеменко и др. // Современные технологии в образовании и науке. Высшая школа-99: Матер, конф. - Сарат. гос. техн. ун-т. -Саратов, 1999.- С.48-50.

29. Журавлева Л.Л. Особенности очистки сточных вод предприятий полимерных материалов на биологических очистных сооружениях / Л.Л. Журавлева, С.Е. Артеменко, Т.П. Устинова // Композиг-98: Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: Сб. докл. / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 1998.- С.75-76.

30. Синтез ионообменных волокнистых материалов функционального назначения / Е.И. Титоренко, О.И. Гришина, ЛЛ. Журавлева и др.// Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Сб. докл. / Сарат. гос. техн. ун-т. - Саратов, 1997. - С.317-318.

31. Современные технологические принципы синтеза полимерных композиционных материалов функционального назначения / Т.П. Устинова, М.М. Кар-даш, Л.Л.Журавлева и др. // Междунар. конф.: Докл. - М., 1999. - С.171-172.

32. Журавлева Л.Л. Экологические аспекты биохимической очистки сточных вод // Современные технологии в образовании и науке: Материалы Междунар. конф.Саратов, 1999. - С. 47- 48.

Патентные документы

33. Патент № 35112 РФ, МПК - C02F 3/00 , C02F 3/02 2003 г. Биологический фильтр / А.А.Коваль, ЛЛ.Журавлева. - Зарегистрировано в государственном реестре полезных моделей РФ 27.12.2003.

34. Патент №42229 РФ, МПК7 С02 F3/10. Несущий элемент для использования в качестве носителя микробиологической пленки / ЛЛ.Журавлева. -Заявлено 04.03.2004. - Зарегистрировано в государственном реестре полезных моделей РФ 27.11.2004 г.

Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Подписано в печать 11.03.05 Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печ.л. 2,09 (2,25) Уч.-издл 2,0

Тираж 100 экз. Заказ 96

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77 Копипринтер СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

РНБ Русский фонд

2005-4 43372

735

2 2 MAP 2005

Ф

Перечень условных обозначений и сокращений, принятых Ф в диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор состояния проблемы

1.1. Проблема отходов

1.1.1. Техногенные отходы полимерных материалов

1.2. Проблема очистки производственных сточных вод 38 v 1.2.1. Требования к составу и свойствам производственной сточной воды

1.2.2. Общие требования экологичного пользования канализацией 43 ф 1.3. Методы очистки производственных сточных вод

1.4. Биологическая очистка ПСВ

1.4.1. Бактериальный и химический состав микроорганизмов 51 биологических очистных сооружений

1.4.1 Биологические сооружения

1.4.2. Методы управления системой биохимических процессов очистки

1.5. Полимерные материалы для очистки сточных вод 87 химических производств

Выводы к главе

Глава 2. Объекты и методы исследования и методики 97 ® эксперимента

2.1. Описание объектов исследования

2.2. Методики эксперимента

2.3. Методы обработки и представления экспериментальных данных

Глава 3. Характеристики полимерных бытовых отходов, используемых для изготовления полимерных 124 фильтрующих материалов

3.1. Обоснование выбора объекта исследования

3.2. Технологический принцип производства полимерного 125 фильтрующего материала

3.3. Комплексная оценка свойств полимерных бытовых отходов, 128 рекомендованных для производства полимерного фильтрующего материала

Выводы к главе

Глава 4. Основы технологии производства полимерного фильтрующего материала из полимерных бытовых отходов для биофильтрации производственных сточных вод

4.1. Выбор композиционного состава полимерных бытовых отходов

4.2. Основные свойства полимерного фильтрующего материала

4.3. Качественные характеристики полимерного фильтрующего 170 материала изготовленного из полимерных бытовых отходов

Выводы к главе

Глава 5. Исследование и разработка эффективной технологии очистки производственных сточных вод

5.1. Анализ режима водоотведения

5. 2. Оценка динамики расхода и состава натурного стока предприятия

5.3. Классификация производственных сточных вод по биохимическому 192 показателю

5.4. Определение характеристических параметров производственных 195 сточных вод

5.5. Взаимосвязь режима водоотведения и эффективности очистки 206 производственных сточных вод

5.5.1. Влияние параметров натурного производственного стока 206 на эффективность биологической очистки

5.5.2. Определение функциональной зависимости между параметрами 209 производственного стока

5.6. Изучение адаптации биоценоза к изменяющемуся составу 216 производственных сточных вод

Выводы к разделу

5.7. Разработка экспресс-метода определения оптимальной дозы 223 биомассы в биосооружении

Выводы к главе

Глава 6. Биофильтрация с применением полимерных 239 фильтрующих материалов - рациональный метод очистки производственных сточных вод

6.1. Общие принципы аэробных биохимических процессов

6.2. Биологический фильтр модульно-кассетного типа (БФМКТ) 253 6.2.1. Особенности биохимических процессов при очистке на БФМКТ 264 Выводы к главе

Глава 7. Регенерация полимерного фильтрующего материала аэробной 284 минерализацией органической составляющей биомассы

Вывод к главе

Глава 8. Технико-экономическая оценка использования 294 предлагаемых разработок

ф Проблемы взаимодействия природы и человека в последнее время привлекают всеобщее внимание. Стремительный рост населения Земли, удовлетворение его возрастающих потребностей требуют интенсификации промышленности и сельского хозяйства, а это, в свою очередь, приводит к нарушению природного равновесия. Усложняется не только отношение человека и природы, но и открываются широкие возможности для решения * возникающих в связи с этим проблем.

Основной экологический стереотип мышления, сформировавшийся в мире к концу XX века с перспективой на XXI век, выражает Стратегия ф устойчивого развития. Оно было определено как процесс, отвечающий потребностям настоящего, но не лишающий будущие поколения возможности удовлетворить свои потребности.

Цель Стратегии устойчивого развития - выработать основные пути и способы приспособления жизни к глобальным изменениям.

Устойчивое развитие являет собой положительную динамику во взаимодействии его важнейших индикаторов в триаде «человек — хозяйство -природа», которая должна устойчиво функционировать и обеспечивать поступательное движение социальной, экономической и экологической сфер, т.е. направлено на удовлетворение социально-экономических потребностей ® современного и будущего поколений без нанесения ущерба окружающей среде.

Повестка дня на XXI век», принятая Конференцией ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро 1992 года, является стратегией гармоничного достижения основных целей необходимых для устойчивого развития - высокого качества окружающей среды и развития экологической безопасности экономики во всех государствах мира.

Экологический аспект устойчивого развития предполагает охрану ф окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, сохранение биоразнообразия и экологически безопасное применение высоких технологий и химических веществ. Акцент развития производства должен быть перенесен на осуществление мер по экологизации хозяйственной деятельности (устранении первопричин загрязнения, а не его последствий), что требует переориентации действующих и новых технологий производства на экологически чистые [1,2].

Нынешнее поколение людей убедилось, что окружающая нас среда (земля, вода и воздух) не обладают бесконечным иммунитетом к вмешательству человека. Раньше считалось, что природные ресурсы f неисчерпаемы и окружающая природная среда способна служить емкостью для хранения огромного количества вредных продуктов, что захоронение в земле различных производственных отходов безопасно и надежно.

В настоящее время количество потребляемого природного сырья, вовлекаемого в процесс производства, достигло огромных количеств. Объемы образующихся отходов производства и потребления и в том числе жидких, после использования воды, достигло такого объема, что практически исчерпаны ассимиляционные свойства окружающей среды [3]. Согласно последним статистическим данным в стране накоплено более 80 млрд.т. твердых отходов и более 40 млн.т отходов биологической очистки СВ.

• Современная химическая индустрия, включая химическую, нефтехимическую, нефтеперерабатывающую, микробиологическую и другие отрасли промышленности, выпускают десятки тысяч наименований продукции, например, сода, нефтепродукты, реактивы, химические средства защиты растений, красители, химические волокна, пластмассы, продукты органического синтеза и др.

Без химической продукции в настоящее время невозможно обеспечить население продуктами питания, так как минеральные удобрения, кормовые добавки способствуют повышению продуктивности сельского хозяйства. Без продукции химических отраслей невозможны комплексная переработка минерального сырья, производство коагулянтов, флокулянтов, сорбентов, ионообменных смол и других материалов, используемых для очистки и подготовки воды. ф Производство полимерных материалов наряду с химическими волокнами занимает одно из ведущих мест в решении задач народного хозяйства. Они применяются в строительстве, транспорте, связи, медицине, пищевой и других областях вследствие лучших физико-химических свойств, термостойкости, высокой прочности, стойкости к агрессивным средам.

Эстетичность и гигиенические свойства полимеров привлекают ' производителей пищевой отрасли к использованию синтетических полимерных материалов в качестве упаковочного материала. Нельзя представить современную жизнь без полимерных материалов и синтетических волокон. # Поставляемые по импорту и производимые в стране, они создают высокую экологическую напряженность захламлением больших территорий материалами, потерявшими потребительские свойства.

С ростом производства полимерной продукции увеличивается количество воды, потребляемой на технологические цели, и, как следствие, образование большого количества жидких отходов (загрязненных сточных вод и шламов), а также практически неразлагаемых в природной среде отходов синтетических полимерных материалов, использованных товаров народного потребления, тары и упаковки. Ни одно предприятие пока еще не обходится без отходов производства. Если еще твердые отходы производства задействованы в рецикле, то жидкие отходы, каковыми являются сточные воды, на многих предприятиях не подвергаются эффективной очистке и почти всегда имеют прямоточную систему сброса, а если и подвергаются, то в результате образуется большое количество шламов.

Огромный ущерб природной среде приносит все возрастающее количество твердых бытовых отходов (ТБО) и, прежде всего, содержащихся в них синтетических полимерных материалов (ПМ), чуждых для природы и не разлагаемых микроорганизмами естественной среды. Многолетнее изучение динамики накопления ТБО в Саратовской области показало, что за последние годы происходит постепенное вытеснение бумаги, текстиля, металлов пластмассами и синтетическими волокнами.

Оптимальным решением проблемы минимизации полимерных отходов потребления было бы стимулирование производств, выпускающих полимерную продукцию из вторичного сырья. Но пока горы свалок растут, полезные территории захламляются полимерными отходами.

В данной работе ставилась задача разработать оптимальные * технологические решения по проблеме минимизации полимерных бытовых и жидких отходов (многокомпозиционных ПСВ), образующихся в процессе производства синтетических материалов на предприятиях химической отрасли, повысить качество очистки, которая стала очень сложной многоплановой отраслью инженерной техники.

Перспективным направлением решения проблемы снижения нагрузки от воздействия полимерных отходов и производственных сточных вод является:

- уменьшения количества твердых бытовых отходов, неотъемлемой части жизнедеятельности человека, образующих огромное количество свалок и полигонов, которые до 57 % состоят из синтетических полимерных отходов;

• - максимальное уменьшение количества вовлекаемого в производственный процесс первичного сырья;

- оснащение производства малоотходными технологиями, технологиями с замкнутым циклом отработанных растворов и ПСВ на основе физических, химических, физико- и биохимических методов. Различная природа загрязнений требует дифференциации методов очистки ПСВ или применения универсального метода, способного извлечь имеющиеся в ПСВ загрязнения;

- совершенствование оборудования и технологии интенсификации процесса биологической очистки ПСВ.

В работе решалась задача по созданию условий реализации системы экологичного производства путем:

- разработки носителя микробиологической пленки для биофильтрации ф из синтетических полимерных отходов, отсортированных из твердых бытовых отходов, сокращающих потребление чистого полимерного сырья для изготовления фильтрующего загрузочного материала, применяемого при биофильтрации;

- разработка новых технических средств и технологий на основе использования научных достижений в различных областях знаний.

Комплексный подход к созданию специальных технических устройств и аппаратов.

Целью работы являлось: разработка физико-химических и # технологических основ создания полимерного фильтрующего материала из полимерных бытовых отходов и технологии эффективной биологической очистки производственных сточных вод.

Для достижения поставленной цели в задачу исследований входило: 1. В области физикохимии:

- изучение механизма взаимодействия между компонентами в сформированном ПФМ;

- изучение взаимосвязи между структурой и комплексом свойств ПФМ;

- исследование динамики деструкции загрязнений в ПСВ при фильтровании через предложенный ПФМ.

2. В области технологии:

- разработка технологических принципов формирования такой структуры, обеспечивающей необходимые характеристик ПФМ (пористость, удельная поверхность, механическая прочность, химическая стойкость);

- исследование закономерностей формирования потоков ПСВ и выбор рациональной системы очистки;

- разработка режимов и методов управления процессом БО ПСВ;

- разработать технологию регенерации ПФМ.

3. В области технической:

- разработка универсальной модели локальной биофильтрующей установки;

- проведение производственной апробации нового технического устройства;

- определение технико - экономической эффективности применения ПФМ и оборудования.

4. В области социальной:

- анализ качественного и количественного содержания ПБО в общем составе ТБО в конкретном промышленном городе с населением 250 тыс.чел.(г. Энгельс,

9 Саратовской обл.);

- разработка концепции повышения эффективности локальной биологической очистки ПСВ с использованием ПФМ из полимерных бытовых отходов, отсортированных из общего объема ТБО.

Объекты и методы исследования: твердые бытовые отходы (ТБО); полимерные бытовые отходы (ПБО); биологические очистные сооружения (биологические фильтры), полимерные фильтрующие материалы (ПФМ), микробиологическая пленка, производственные сточные воды (ПСВ).

Исследования проводились с применением комплекса взаимодополняющих и взаимосвязанных методов: хроматографии, оптической • и электронной микроскопии, РЖ - спектрометрии, фотометрии, рентгеноструктурного анализа, электронного парамагнитного резонанса, гидробиологических и стандартных методов испытаний - химических, физико-механических и технологических. Для статистическои обработки использовалось стандартное программное обеспечение.

Для систематизации исследования разработана концепция повышения эффективности очистки ПСВ методом биофильтрации и алгоритм проведения исследований.

Научная новизна работы заключается в том, что:

- разработано новое перспективное научно-техническое направление переработки ПБО в ПФМ для очистки ПСВ, характеризующиеся повышенной активной удельной поверхностью, пористостью, необходимой механической прочностью и стойкостью в активных химических средах;

- определены закономерности формирования ПФМ, в котором часть ПБО с низкой температурой выполняет роль связующего, а с более высокой температурой плавления - наполнителя;

- установлены основные закономерности и особенности процессов очистки ПСВ в БФМКТ с использованием керамзита и разработанного ПФМ в условиях сформированного адаптированного биоценоза. Предложено математическое описание прогнозирования эффективности очистки ПСВ на БОС;

- исследована кинетика очистки ПСВ на разработанном ПФМ и оборудовании, научно обоснована минимизация образующейся избыточной биомассы.

Практическая значимость. С использованием теоретических положений, сформулированных в диссертации, разработаны:

- технология переработки ПБО в ПФМ, используемый для биофильтрации ПСВ, обеспечивающая минимизацию отходов и экономию первичных материалов;

- технологический режим работы БОС и метод управления процессом биохимической очистки ПСВ;

- оригинальная конструкция БФМКТ, отличающаяся универсальностью, экономичностью, низкой энергоемкостью, простотой и доступностью, позволяющая использовать дополняющие методы очистки;

- метод аэробной регенерации ПФМ;

- экспресс-метод определения биологической массы в БОС, соответствующей нагрузкам, определяемым по химической потребности кислорода и взвешенным веществам.

- предложения рынку услуг востребованных в природоохранной деятельности

ПФМ и оборудования.

На защиту выносятся:

- новое технологическое решение по переработке полимерных бытовых отходов с получением полимерного фильтрующего материала, используемого в биофильтрах для нарастания микробиологической пленки при очистке ПСВ;

- способы направленного регулирования процессов структурообразования ПФМ, обеспечивающие его высокую пористость, удельную поверхность, механическую прочность и химическую стойкость;

- механизм и кинетики процессов очистки ПСВ химических производств при использовании фильтрующего материала из отходов ПМ;

- конструкция биологического фильтра модульно-кассетного типа (БФМКТ) и технология очистки и при использовании ПФМ с минимизацией количества образующихся отходов.

Личное участие автора выразилось в теоретическом обосновании проблемы, постановке и решении задач исследования, постановке эксперимента, обработке и интерпретации экспериментальных результатов. В апробировании ПФМ на основе ПБО в лабораторных и производственных условиях на разработанном БФМКТ, определении качественных характеристик, выявлении специфики и динамики очистки ПСВ химических производств в условиях качественной и количественной неравномерности притока.

Использование композиции из отходов ПБО при производстве ПФМ для эффективной локальной очистки ПСВ с минимальным образованием отходов биомассы рассматривается как новое направление в развитии технологии композитов и биотехнологии.

Достоверность и обоснованность научных положений, методических и практических рекомендаций, обобщенных результатов и выводов подтверждаются экспериментальными данными, полученными с применением комплекса современных взаимодополняющих методов исследования, апробацией основных разработок в производственном процессе.

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на международных и научно-практических конференциях: «Композит-98» «Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология», Саратов, 1998, 1999, 2000, 2001, 2004 гг., «Природа и общество на рубеже нового тысячелетия», Саратов, 1999 г., Международном симпозиуме «Новые информационные технологии в решении проблем производства, строительства, экологии, образования, управления и права», Пенза, 2001г., Москва, 1999г., «Процессы и технологии переработки отходов и вторичного сырья», Самара, 2003г., «Технологии экологической защиты биосферы, воды, воздушного бассейна и человека», Пенза, 2003г., «Применение катализа и сорбции для решения экологических проблем. Экологические аспекты химико-технологических процессов», Пенза, 2003г., «Экологические проблемы промышленных городов», Саратов, 2003 г., «Ресурсы недр России. Экономика и геополитика, геотехнология и геоэкология, литосфера и геотехника», Пенза, 2004г., конференция «Медицина и здравоохранение на современном этапе эколого-экономико-социального состояния человеческого общества», Саратов, 2003г., 6-я научно-практическая конференция «Экономика, экология и общество России в XXI столетии», Санкт-Петербург, 2004 г. Разработанное оборудование демонстрировалось на 6-й Международной технической выставке «Экватек-2004»., г. Москва.

Работа выполнялась в соответствии с Комплексной программой по обращению с отходами на территории Саратовской области, разработанной в соответствии с постановлением Правительства Саратовской области от 23.06.99г № 42-П; водоохранных мероприятий Саратовской области по федеральной программе «Возрождение реки Волги», утвержденной главой администрации Саратовской области, декабрь, 1995 г. и представляет собой

часть научно-исследовательских работ, проводимых в СГТУ по теме «Технические средства и методы очистки ПСВ».

Включившись в программу помимо основной цели, создания эффективных технологий и экологичного оборудования для очистки сточных вод, в работе решается еще ряд задач социального характера:

- развитие стабильной производственной отрасли внедрения новой техники и технологии;

- выход на рынок услуг с востребованной в природоохранной деятельности продукцией.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые разработано новое перспективное научно-технологическое решение проблемы переработки полимерных бытовых отходов в полимерный фильтрующий материал для очистки производственных сточных вод (патент № 42229).

Требуемая механическая прочность, высокая пористость и удельная поверхность полимерного фильтрующего материала достигаются даже при использовании полимерных бытовых отходов, утративших в значительной степени структурные, технологические и эксплуатационные характеристики.

2. Установлены физико-химические закономерности и технологические принципы формирования полимерного фильтрующего материала, базирующиеся на использовании низкоплавких полимерных отходов в качестве связующего, а плавящихся при повышенной температуре термопластов - в качестве наполнителя. Доказано взаимопроникновение компонентов в переходной зоне с достижением высокой пористости и удельной поверхности полимерного фильтрующего материала.

3. Разработанные физико-химические основы технологии производства полимерного фильтрующего материала позволили создать новые подходы в формировании структуры фильтрующего материала с повышенными физико-механическими характеристиками по сравнению с традиционными: механическая прочность увеличивается в 80 раз, удельная поверхность - в 3-6 раз, пористость - в 2 раза.

При этом показано, что в г. Энгельсе количество полимерных бытовых отходов составляет 57% общего объема, ежегодное образование около 15 тыс.т. Переработка полимерных бытовых отходов в полимерные фильтрующие материалы приводит к снижению объемов полимерных свалок до 45%. Эффективность очистки производственных сточных вод увеличивается более чем на 23%.

4. Разработан новый биологический фильтр модульно-кассетного типа, позволяющий принимать стоки широкого качественного и количественного диапазона, применять взаимодополняющие методы очистки и их комбинации, Фильтр отличается эффективностью очистки и простотой обслуживания ф (патент № 35112). Доказано, что эффективность работы биологического фильтра модульно-кассетного типа с использованием полимерного фильтрующего выше, по сравнению с керамзитом.

5. Установлены закономерности протекания процессов очистки производственных сточных вод в условиях сформированного и адаптированного биоценоза. Предложено математическое описание прогнозирования эффективности очистки и степени удаления загрязнений из производственных сточных вод на биологических очистных сооружениях.

6. Доказано, что эффективность работы биологических очистных • сооружений обеспечивается не низкими концентрациями загрязнений производственных сточных вод, поступающих на очистку, а стабильностью их поступления и адаптированностью биоценоза к их химическому составу. В адаптированном биоценозе при увеличении концентрации ингредиента в натурном стоке возрастает степень обезвреживания сточных вод.

7. Разработан экспресс - метод определения стабильной работы биологических очистных сооружений путем поддержания оптимального соотношения между нагрузкой и дозой биомассы. Доказано, что концентрации взвешенных веществ и химическая потребность кислорода играют роль индикатора для определения нагрузки на биологические очистные сооружения.

8. Разработана технология аэробной регенерации полимерного фильтрующего материала, позволяющая повторно использовать фильтрующий материал, не размещая его в окружающей природной среде. Аэробная минерализация биопленки снижает в 23 раза количество отходов, образованных биомассой.

9. Определен технико-экономический эффект от использования разработанного фильтрующего материала и методов управления технологическим процессом локальных биологических очистных сооружений У производительностью 12500 м сут. В результате сумма платежей за размещение отходов (биомассы) предприятия в окружающей природной среде снижается ~ на 460,0 тыс. руб/год.

10. Разработана концепция повышения эффективности локальной биологической очистки производственных сточных вод с использованием отходов полимеров в качестве полимерного фильтрующего материала на биологических очистных сооружениях, позволяющая установить взаимосвязь в системах «водоснабжение и водоотведение предприятия - биологические фильтры - состав полимерных отходов ТБО» и экологический эффект на предприятии.

11. Доказано, что создание новых полимерных фильтрующих материалов позволяют развить актуальное направление по производству оборудования и полимерного фильтрующего материала, потребность которого в Приволжском округе более 100 тыс.м3.

1. Агафонов Н.Т. Основные положения концепции перехода Российской Федерации на модель устойчивого развития / Р.А.Исляев.-С.-Петербург: РАН.Центр регионально-политических исследований и проектирования, 1995.

2. Василенко В.А. Экология и экономика. Проблемы и поиски путей устойчивого развития. Новосибирск, РАН, 1995. - 135 с.

3. Мазур И.И. Экология, здоровье и природопользование в России / И.И. Мазур, О.И.Молдаванов- М.: Финансы и статистика, 1995. 528 с.

4. Мазур И.И. Инженерная экология. И.И.Мазур, О.И.Молдованов, В.Н.Шишов. М.: Высшая школа, 1996. - 654 с.

5. Методика оценки состояния окружающей среды в пределах городских районов // Эколого-экономические основы безопасной жизнедеятельности: Мат-лы 2-й Всерос. конф., Новосибирск, 1993. С. 161-163.

6. Россия на пути к устойчивому развитию. М.: РЭФИА, 1996. - 55 с.

7. Хартия предпринимательской деятельности в интересах устойчивого развития. Принята на 2-й Всемирной промышленной конференции по проблемам окружающей среды (06.04.1991). Хельсинки, 1991.

8. Гринин А.С. Экологический менеджмент /Н.А.Орехов, С.Шмидхейни. М.: Юнити, 2001.- 206с.

9. Бобров A.J1. Социально и эколого-экономическая устойчивость регионов России: Дисс. A.J1. Боброва докт.эконом.наук. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 341с.

10. Ядыганов Я.Я. Экономика природопользования: Учеб.пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал, ин-т нар. х-ва, 1992. 350 с.

11. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду // Росс, журнал для общественности и профессионалов / Под ред. Н.И.Гришина. -№2 (18). М.: 1999.- 152 с.

12. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы и ее окружение. М.: Наука, 1987.-339 с.

13. Вернадский В.И. Биосфера М.: Мысль, 1967. - 376 с.

14. Коровкин И.А. Системы экологического управления на основе стандартов ИСО 14000 как фактор устойчивого развития./ И.А Коровкин, Е.В. Пашков, С.А. Подлепа // Стандарты и качество.-1997.- № 6. С. 12-18.

15. Гаев А.Я. Источники загрязнения окружающей среды, возможность и необходимость их локализации // Проблемы экологической геологии и рационального использования природных ресурсов Урала,- Оренбург, 1991.- 141 с.

16. Данилов-Данильян В.И. Окружающая среда между прошлым и будущим: мир и Россия (опыт эколого-экономического анализа) / В.И.Данилов- Данильян,

17. B.Г.Горшков, Ю.М.Арский, К.С.Лосев. -М.: ВИНИТИ,1974. 134 с.

18. Бобылев С.Н. Экономика природопользования / С.Н.Бобылев, А.Ф.Ходжаев. М.: Теис, 1997. - 272 с.

19. Актуальные проблемы права, управления и природопользования // Тр. НОС и А МНЭПУ / Под ред. В.В. Снакина.- Вып.1.- М.: Полтекс, 1999. 312 с.

20. Авакян А.Б. Комплексное использование и охрана водных ресурсов / А.Б.Авакян, В.И.Широков. Минск: Минский ГУ, 1990. - 240 с.

21. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-230 с.

22. Гор. А. Земля на чаше весов. Экология и человеческий дух / Пер. с англ. -М.:ППП, 1993.-432 с.

23. Критерии и целевые показатели качества воды. Доклад рабочей группы по водным проблемам Европейской Экономической Комиссии ООН. 14.09.92 г.

24. Волынкина Е., Кудашкина С. Решение проблемы ТБО: вчера, сегодня, завтра. / Е.Волынкина, С.Кудашкина // Экобюллетень, 1999. № 3-4 (38 -39).1. C.5-10.

25. Вронский В.А. Экология. Словарь-справочник М.: Зевс, 1997.-572 с.

26. Мечев В.В. Высокоэкономичные технологии переработки бытовых отходов // Экология и промышленность России, 2000. Май.- С. 8-12.

27. Кондратьев К.Я. Экология и политика / К.Я.Кондратьев, В.И.Данилов-Ф Данильян, В.К.Донченко, К.С.Лосев. СПб.: НИЦ экологической безопасности,1993.-286 с.

28. Лебединский Ю.П Ресурсосбережение и экология / Ю.П.Лебединский, Ю.В.Склянкин, П.И.Попов. Киев: Политиздат Украины, 1990. - 233 с.

29. Мосиенко Н.А. Спутник эколога. Справочник по экологии и природопольованию / Н.А.Мосиенко, К.У.Мязитов. Изд-во Сарат. гос. сельхозакадемии, 1997. - 315 с.

30. Найденко В.В. Качество воды и экологическая безопасность населения /

31. B.В.Найденко, О.М.Гречканев, Н.А.Пигалова // Экология и промышленность России. 2000. - Март. - С.8 -11.

32. Никитин А.Т. Экологически безопасные технологии обращения с отходами. М.: изд-во МНЭПУ, 2001.- 308с.

33. Никитин А.Т. Экология, охрана природы и экологическая безопасность / А.Т.Никитин, С.А.Степанов, Ю.М.Забродин. М.: Изд-во МНЭПУ- «Новь», 2000. -426 с.

34. Сборник руководящих документов и нормативных актов в сфере обращения с отходами. Саратов, 1996. - 127 с.

35. Артеменко С.Е. Твердые бытовые отходы вторичное сырье /

36. C.Е.Артеменко, Т.П.Устинова, Л.Л.Журавлева // Энергосбережение. 2003.- №1. — С. 48-49.

37. Макунин А.В. Переработка ТБО методом газификации / А.В.Маку-нин, К.Н.Агафонов // Экология и промышленность России. 2004 - Март. - С.34-37.

38. Систер В.Г. Твердые бытовые отходы / В.Г.Систер, А.Н.Мирный, Л.С.Скворцов. М.: АКХ им. Памфилова, 2001.-212 с.

39. Доклады о состоянии окружающей природной среды Саратовской области 1994 2002 гг. - Саратов: Облкомприрода, 1994 - 2002.

40. Асонов A.M. Водосбережение и замкнутые водохозяйственные системы. // # В кн. Бассейн. Эколого-водохозяйственные проблемы, рациональноеводопользование / РосНИИВХ. Екатеринбург: Изд-во «Виктор», 1995. - С. 218223.

41. Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды РФ в 1995 г.-Москва, 1996.

42. Комков В.А. Экологические и технико-экономические аспекты создания технических средств защиты окружающей среды: Сб. трудов Междунар. научн.-практ. конференции. М., 1998, ч.2. - 362 с.

43. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в СССР. Статистический сборник (Госкомстат СССР). М.: Финансы и статистика, 1989.

44. Проблемы экологии России. / Под ред. В.И.Данилова-Данильяна, В.М. Котлякова.- М.: Минприроды, 1993.

45. Кармазинов Ф.В. Проектирование очистных сооружений комбинированной системы водоотведения / Ф.В.Кармазинов, С.Г.Гумен, Г.П.Медведев, М.И.Алексеев //Водоснабжение и санитарная техника 1997.- №4- С. 17 - 19.

46. Пантеллят Г.С. Теоретические аспекты интенсификации очистки городских сточных вод / Г.С.Пантеллят, С.М.Эпоян // Водоснабжение и санитарная техника. 1996.-№10.- С. 11-13.

47. Перечень методик, внесенных в государственный реестр методик количественного химического анализа.- ПНД . 22 с.

48. Кулезнев В.Н. Основы технологии переработки пластмасс / Под ред. В.Н. Кулезнева и В.К. Гусева. М.: Химия, 2004. - 596 с.

49. Пономарева В.Г. Использование пластмассовых отходов за рубежом /

50. B.Г.Пономарева, Н.Н.Лихачева, З.А.Ткачик // Пластические массы. 2002. - №5.1. C. 44-48.

51. Попов А.И. Промышленные отходы: Воздействие на окружающую среду.-М.: Наука, 1996.-92 с.

52. Россия в окружающем мире / Под ред. Н.Н.Моисеева, С.А.Степанова. М.: изд-во МНЭПУ, 1999. - 324 с.

53. Реймерс Н.Ф. Природопользование. М.: Мысль, 1990. - 641 с.

54. Сборник руководящих документов и нормативных актов по охране окружающей среды и рациональному природопользованию. -Саратов, 1995.-174 с.

55. Чеховцев А.А. Влияние отраслей народного хозяйства на состояние окружающей среды / А.А.Чеховцев, В.И.Звонов, С.Г.Чигинов.- М.: Минприроды РФ, 1995. 256.С

56. Экодинамика и экологический мониторинг С-Петербургского региона в контексте глобальных изменений / Под ред. К.Я.Кондратьева и А.К.Фролова. С-Петербург: Наука, 1996.-442 с.

57. Эффективность природоохранных мероприятий / Под ред. Т.С.Хачатурова, К.В.Паженова. М.: Изд-во МГУ, 1990.

58. Овчинникова Г.П. Рециклинг вторичных полимеров / Г.П.Овчинникова, Д.В.Носков, И.С.Родзивилова // Пластические массы. 2003. - № 9. - С. 45-47.

59. Ядыганов Я.Я. Экономическая эффективность оборотных и бессточных систем водоснабжения / Я.Я Ядыганов., А.М.Черняев, В.И.Аксенов. -Свердловск: Свердл. обл. Совет НТО, Урал НИИВХ, 1986 -36 с.

60. Фомин В.А. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования / В.А.Фомин, В.В.Гузеев // Пластические массы. 2001. - №2.1. С. 42-46.

61. Пальгунов П.П. Утилизация промышленных отходов / П.П.Пальгунов, М.В.Сумароков. М.: Стройиздат, 1989. - 348 с.

62. Артеменко С.Е. Оценка пригодности к рецинклингу вторичных полимеров / С.Е.Артеменко, Д.В.Носков, Г.П.Овчинникова // Пластические массы. 2002. - № 5. - С. 45-47.

63. Тадмор 3. Теоретические основы переработки полимеров / З.Тадмор, К.Гогос. -М.: Химия, 1984.-627 с.

64. Гурова Т.А. Технический контроль производства пластмасс и изделий из них. М.: Высшая школа, 1991. 113 с.

65. Захаров A.M. Ресурсы вторичных полимерных материалов и методы их заготовки // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г.Любешкиной -М.: Химия, 1985. С. 158 - 176.

66. Новые композиты на основе ПЭТ / В.Д.Кукушкин, В.А.Попов, В.Г.Семенов, О.М.Смирнов // Экология и промышленность России. 2002. - №9. - С.20-22.

67. Левин B.C. Организация сбора и использования полимерных материалов / В.С.Левин, И.С.Очкур, Р.И.Ковалева: Обзорная информация. Сер. Рациональное использование материальных ресурсов / ЦНИИИТЭИМС. М., 1977. -24 с.

68. Никитин А.Т. Экология, охрана природы и экологическая безопасность / А.Т. Никитин, Л.З. Быховский, А.П. Пронин, С.А.Фомин.- М.:Изд-во МНЭПУ, 1997.157 с.

69. Мязитов К.У. Экология и природопользование / К.У. Мязитов, Н.А.Мосиенко, Ш.А.Халилов, В.М. Христов.- Саратов: Изд-во «Научная книга»,2002.- 243с.

70. Оськина М.Я. Экономические аспекты вторичной переработки полимерных материалов // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г. Любешкиной -М.: Химия, 1985. С. 176 - 192.

71. Носков Д.В. Модификация вторичных полимеров путем материального рециклинга / Д.В.Носков, Г.П.Овчинникова, С.Е.Артеменко // Экологические проблемы промышленных городов: Сб.науч.тр-аратов, 2003.-С. 205-210.

72. Бичурин М.Х. Использование вторичных поимерных матералов для получения строительных изделий / М.Х Бичурин, В.К. Цымбалов // Использование вторичных материалов в агропромышленном комплексе: Тез. докл. Всесоюзной конф.- С.-Петербург, 1992 С. 52. -53.

73. Келлер А.А. Медицинская экология / А.А.Келлер, В.И.Кувакин. С.Петербург: PETROC, 1998.-255 с.

74. К проблеме вторичной переработки полимеров / И.А.Кирш, В.В.Ананьев, Г.И.Аксенова, С.Г.Трубина // Пластические массы. 2003. - №5. - С.9-11.

75. Липанов A.M. Утилизация отходов поливинилхлорида линолеума / А.М.Липанов, В.А.Денисов, О.П.Дружакина // Экология и промышленность России. 2002. - № 10. - С.4-5.

76. Обзор фонового состояния окружающей природной среды СССР / Под ред. Ю.А.Израэля и Ф.Л.Ровинского. М.: Гидрометиздат, 1989. - 105 с.

77. Утилизация твердых отходов / Под ред. Д.Вилсона. М.: Стройиздат, 1985. -Т.1,11. - 320 с.

78. Сборник нормативно-методических документов по обращению с отходами производства и потребления. М.: НПП «Логус». 1996. - 203 с.

79. Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник / Под ред.

80. A.Н.Мирного. -М.: Стройиздат, 1985.- 315 с.

81. Сборник нормативных материалов об охране окружающей среды. Сан Пин. -М., 1989.

82. Состояние образования и удаления токсичных отходов в РФ. М.: Госкомстат РФ, 1994.-218 с.

83. Утилизация твердых отходов / Под ред. В.Вилсона. М.: Стройиздат, 1985.

84. Юсфин Ю.С. Рециклинг материалов в народном хозяйстве / Ю.С.Юс-фин,

85. B.М. Залетин // Экология и промышленность России. 1997. - Октябрь. - С. 15-17.

86. Быстренина В.И. Опыт управления отходами и вторичными ресурсами предприятий / В.И.Быстренина, В.В.Глухов // Экологические проблемы промышленных городов: Сб.науч.тр./Под ред. Т.И.Губиной.-Саратов, 2003.-С.28 -31.

87. Зезин А.Б. Полимеры и окружающая среда // Соросовский образовательный журнал. 1996. - № 2. - С. 57-64.

88. Справочник по технологии изделий из пластмасс / Под ред. Г.В.Сагалаева,

89. B.В.Абрамова, В.Н.Кулезнева, С.В.Власова М.: Химия, 2000. - 421 с.

90. Дуденков С.В. Повышение эффективности заготовки, обработки, переработки и использования вторичных полимерных материалов / С.В.Дуденков,

91. C.А.Калашникова, Н.Н.Генин: Обзорная информация Сер.5. Рациональное использование материальных ресурсов / ЦНИИИТЭИМС. М., 1979. - 52 с.

92. Холодова В.И. Регенерация и переработка вторичного политетрафторэтилена / В.И.Холодова, Н.И.Холодов // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г.Любешкиной М.: Химия, 1985. - С. 97-112.

93. Попов А.И. Проблемы экологии России.- М.: Наука, 1993.- 348с.

94. Гумаргалиева К.З. Биосовместимость и биодеструкция полиолефинов / К.З.Гумаргалиева, Г.Е.Зайков // Пластические массы. 2001.- № 9. - С. 39 - 41.

95. Устинов М.Ю. Биодеградабельный материал на основе полиэтилена / М.Ю.Устинов, Г.П.Овчинникова, С.Е.Артеменко, А.Н.Гузенко // Экологические проблемы промышленных городов: Сб.науч.тр. / Под ред. Т.И.Губиной. Саратов, 2003.-С. 210-214.

96. Gajria A.M. et. Al. Polymer. 1996. - V.37. - №3. - P.437 - 444.

97. Сидельникова Л.И. Переработка полимерных материалов рециклинг, биодеградация // Пластические массы. - 2002. - №2. - С.27-31.

98. Артеменко С.Е. Физико-химические основы малостадийной технологии волокнистых композиционных материалов различного функционального назначения / С.Е. Артеменко, М.М.Кардаш // Химические волокна. 1995. - №6. -С.15-16.

99. Бичурин М.Х. Структура и свойства плиерных композиционных материалов, наполненных сланцевой золой: Дис М.Х. Бичурина, канд. техн. наук. Саратов, 1997.-203 с.

100. Гашникова Т.Ю. Физико-химические основы технологии переработки отходов поливинилбутеральной пленки в полимерные композиционные материалы: Дис. Т.Ю. Гашниковой, канд. техн. наук. Саратов, 2002. - 134 с.

101. Воронов Ю.В. Проблема удаления биогенных элементов из бытовых сточных вод / Ю.В.Воронов, В.П.Саломеев, Е.С.Гагина / Вода: экология и технология:

102. Матер. Международ, конгресса, Москва, 25-27 апреля 2002 г. Москва, 2002. -С.135-141.

103. Горбаткина Ю.А. Стеклонаполненные термопласты.// Композиционные полимерные материалы. Киев: Наук. Думка, 1975. - С. 133 - 146.

104. Кулочинская О.Б. Композиционные материалы на основе термопластов / О.Б.Кулочинская, И.Л.Айзинсон // Пластические массы. 2001. - №6. - С.9-11.

105. Кулочинская О.Б. Композиционные материалы на основе термопластов с волокнистым наполнителем / О.Б.Кулочинская, И.Л.Айзинсон // Пластические массы. 2001. - № 1. - С. 21 -22.

106. Овчинникова Г.П. Увеличение ресурса эксплуатации ПКА путем его модифицирования / Г.П.Овчинникова, Н.Н.Бух, С.Е.Артеменко // Пластические массы. 1997.-№ 1.-С. 37-39.

107. Основные направления исследований при создании композиционных материалов на основе термопластов (По итогам работ, выполненных сотрудниками НТЦ НПП «Полипластин») // Пластические массы. 2001. - № 6. -С.6-8.

108. Панова Л.Г. Процессы структурообразования в наполненном ПЭ / Л.Г.Панова, С.Е.Артеменко // Пластические массы. 2003. - № 7. - С. 10-12.

109. Студенцов В.Н. Совершенствование технологии волокнонаполненных полимерных композиционных материалов: Дис. докт.техн.наук. Казань, 1992. - 340 с.

110. Трефилов П.А. Автоматизация технологического комплекса по переработке ПКМ / П.А. Трефилов, М.Х.Бичурин, А.Г.Окишев // Малотоннажная продукция: Тез. докл. конф. СГТУ. Саратов, 1992 - С. 30-32.

111. Чанг Дей Хан. Реология в процессах переработки полимеров / Пер. с англ. Е.Виноградовой, М.Л.Фридмана. М.: Химия, 1979. - 368 с.

112. Калиновская Г. Д. Основные направления использования отходов стеклопластиков // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г.Любешкиной -М.: Химия, 1985. С. 112- 124.

113. Ласкорин Б.Н. Безотходная технология в промышленности / Б.Н.Ласкорин, Б.В. Громов, А.П.Цыганкова, В.Н.Сенин. М.:Стройиздат. - 1986. -155 с.

114. Новоселова Л.Ю. Полипропиленовые волокна с привитой акриловой кислотой (слабокислотные ионообменные материалы) / Л.Ю.Новоселова,

115. B.В.Бордукова // Пластические массы. 2002. - № 8. - С. 6-9.

116. Негманов Н.С. Композиты на основе ПВХ, наполненные высококачественным тонкоизмельченным воллостонитом / Н.С.Негманов, У.М.Ибаду-лаев // Пластические массы. 2001. -№ 1. - С. 21 - 22.

117. Грибанова Н.А. «Полимер-полимерные смеси ТПУ» // Пластические массы.- 1995,-№4,- С.8-10.

118. Ивчатов А.Л. Еще раз о биологической очистке сточных вод / А.Л.Ивчатов,

119. C.Н.Гляденов // Экология и промышленность России. 2003. - №4. - С.37-40.

120. Любешкина Е.Г. Утилизация отходов полиолефинов // Вторичное использование полимерных материалов /Под ред. Е.Г. Любешкиной. М.: Химия, 1982.-С. 12-50.

121. Любешкина Е.Г. Утилизация отходов полистирольных пластиков / Е.Г.Любешкина, В.С.Левина // Вторичное использование полимерных материалов /Под ред. Е.Г. Любешкиной. -М.: Химия, 1985. С. 69- 81.

122. Левин B.C. Переработка отходов полиамидов и полиэтилентерефталата / В.С.Левин, В.И.Коростелев // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г. Любешкиной. М.: Химия, 1985. - С. 81- 97.

123. Лошадкин Д.В. Биодеградируемые пластики: типы материалов, основные свойства и перспективы использования в промышленности // Пластические массы.- №7. -2002.- С. 41-44.

124. Минскер К.С. Вторичное использование поливинилхлорида // Вторичное использование полимерных материалов / Под ред. Е.Г. Любешкиной. М.: Химия, 1985.-С.50-69

125. Пути решения проблемы обезвреживания и утилизации промышленных отходов в больших городах / А.Н.Лавренов, В.А.Беляев, С.М.Манин, Г.С.Борищанский//Проблемы больших городов-М.: МТЦ НТИ, 1985-24 с.

126. Арзамасцев С.В. Использование полимерных отходов для модификации промышленных битумов / С.В.Арзамасцев, Д.В.Чечулин, С.Е.Артеменко //

127. Экологические проблемы промышленных городов: Сб.науч.тр. / Под ред. Т.И.Губиной. Саратов, 2003. - С. 219-224.

128. Ахметов Р.И. Вторичная переработка отходов ПВХ / Р.И.Ахметов, Р.Т.Кадыров // Пластические массы. 2002. - № 4. - С. 45-47.

129. Кузнецов С.В. Вторичные пластики: переработка отходов ПЭТБ бутылок // Пластические массы. 2001. - № 9. - С. 3-7.

130. Юрканов В.В. Конструкционный материал на основе термопластов /

131. B.В.Юрканов, Г.С.Воробьева // Пластические массы. 1998. -№ 4. - С. 40-43.

132. Баранов А.О. Влияние межфазного слоя в смесях изотактический ПП-Э-пропиленовый эластомер на их свойства / А.О.Баранов, Н.А.Ерина // Высокомолекулярные соединения. 2001. - № 11. - С. 7-11.

133. Кулезнев В.Н. Состояние теории «совместимости» полимеров // Многокомпонентные полимерные системы / Под ред. А.Я. Малкина, В.Н. Кулезнева. М.: Химия, 1974. - С. 10-60.

134. Использование отходов химических производств для наполнения полимерной матрицы / Е.В.Бычкова, Е.А.Татаринцева, Л.Г.Панова, С.Е.Арте-менко // Экология и промышленность России. 2003. - № 5. - С. 15-16.

135. Быстрое Г.А. Обеззараживание и утилизация отходов в производстве пластмасс / Г.А.Быстров, В.М.Гальперин, Б.П.Титов. Л.: Химия, 1982. - 264 с.

136. Рамазанов М.А. Влияние зарядового состояния на прочностные свойства композиции на основе полипропилена и полиэтилена / М.А.Рамазанов,

137. C.А.Абисов, С.Ш.Будирханова. // Пластические массы. 2004. - № 2.- С. 22-23.

138. Лебедев Е.В. Структурно-морфологические особенности бинарных полимерных систем / Е.В.Лебедев, В.В.Шилов, Ю.С.Липатов // Смеси и сплавы полимеров. Киев: Наук, думка, 1978. - С.48 -153.

139. Гуль В.П. Основы производства полимерных пленок / В.П.Гуль, Ф.Х.Дьяконова. М.: Высшая школа, 1978. - 382с

140. Гуль В.П. Перспективы исследования структуры и прочности многокомпонентных систем на основе полимеров // Синтез и модефикация полимеров.- М.: Наука, 1976.-С.209 -219.

141. Гуль В.П. Структура и прочность полимеров. -3-е изд.перераб. и доп. М.: Химия, 1978.-328с.

142. Мэнсон Дж. Полимерные смеси и композиты /Дж.Мэнсон, Л.Сперлинг /Пер.с англ. М.: Химия, 1979. -438с.

143. Исследование прочностных свойств и структуры композиции на основе полиэтилена и пропилена / С.А.Абасов, Ш.В.Мамедов, В.А.Алекперов, Т.М.Велиев // Физика. 1995. - Т.1, №4. . с. 50-55

144. Пашков Е.В. Международные стандарты ИСО 14000 «Основы экологического управления» / Е.В.Пашков, Г.С.Фомин, Д.В.Красный. М.: ИПК изд-во стандартов, 1997.- 462 с.

145. Долгополов К.В. Вода национальное достояние / К.В.Долгополов, Е.Ф.Федорова. - М.: Мысль, 1973. - 255 с.

146. Львович А.И. Охрана водных ресурсов. М.: Колос, 1979. - 247с.

147. Мишуков Б.Г. Очистка поверхностного стока / Б.Г.Мишуков, И.М.Козьмина, И.И.Иваненко // Водоснабжение и санитарная техника. 1995. -№9. - С.З - 5.

148. ГОСТ 25916-83. Ресурсы материальные вторичные. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1983. - 8 с.

149. О водно-экологической обстановке в Сибири /Чистая вода России-97: Мат-лы Междунар. симпозиума. Екатеринбург, 1997.- С. 17-19

150. Бараке К Технические записки по проблемам воды. В 2-х т./ Ж. Бебен, Ж. Бернар и др./Пер. с англ. М.: Стройиздат, 1983.- 1063с.

151. Шеломков А.С. Биогальванический метод интенсификации сооружений биологической очистки / Ю.Ф.Эль, Н.В. Захватаева // Водоснабжение и санитарная техника. -1996.-№6. С.20-21.

152. Высокоэффективные аппараты и сооружения биологической очистки // Водоснабжение и санитарная техника. 1994 . - №7. - С. 27 -31.

153. Демидов О.В. Очистка сточных вод производства лимонной кислоты. // Водоснабжение и санитарная техника. 1996. - №2. - С. 11-13.

154. Die gewerblichen und industriellen Abwasser Sierp. -Springer Verlad, 1967. -212 c.

155. Журавлева JI.JI. Эффективная технология очистки сточных вод: Дис.канд. техн.наук.- Саратов, 1998.-144 с.

156. Журавлева ЛЛ. Эффективность биохимической очистки смеси производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод на городских очистных сооружениях / Л.Л.Журавлева, С.Е.Артеменко // Деп. В ВНИТИ. 3.02.98. - №374-В98.

157. Журавлева Л.Л. Обезвреживание сточных вод от капролактама биохимической очисткой / Л.Л.Журав-лева, С.Е.Артеменко, Т.П.Устинова // Химические волокна. 1998. - №4.- С. 37 - 40.

158. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод. Некоторые аспекты промышленной экологии и окружающей среды. / Под ред. С.И. Сторожук, Т.В. Шляхтина. -Саратов, 1999.- 240 с.

159. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод от нефтепродуктов Л.Л.Журавлева, С.Е.Артеменко // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Экология. Применение: Материалы Междунар. конф. Саратов, 2001.- 306-308.

160. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод производств полимерных материалов и химических волокон биофильтрацией / Л.Л.Журавлева, С.Е.Артеменко С.Е. / Сб. науч. Трудов. Саратов, 2003. -С.224 - 227.

161. Журавлева Л.Л. Очистка и разделение многокомпонентных расторов и сточных вод на установке типа «трансформер» // ЖКХ.- 2004 №4- С.52-54.

162. Журавлева JI.JI. Основы теории и опыт эффективной очистки сточных вод. -Саратов: Аквариус, 2002. 268 с.

163. Журавлева Л.Л. Очистка сточных вод химических производств на модульно-кассетных биофильтрах // Экология и промышленность России. -2004. -Май.-С.20-22.

164. Забаров А.Н. Новые методы и типы сооружений для очистки производственных и городских сточных вод. // Межвуз. сб. трудов. №1, Л.: ЛИСИ, 1972 . - С.69-72

165. Инф. бюллетень компании «Экотор» «Оборудование для очистки стоков». -Волгоград, 2004.

166. Инф. бюллетень компании «Bi ТЕС» «Установки очистки ливневых нефтесодержащих вод УОЛВ - (1-40)» - Екатеринбург, 2004.

167. Инф. бюллетень компании «Bi ТЕС» «Нефтесорбирующие материалы» -Екатеринбург, 2004.

168. Инф. бюллетень компании «Bi ТЕС» «Станции полной биологической очистки» - Екатеринбург, 2004.

169. Ивкина Т.М. Очистка сточных вод вискозного производства от неионогенных ПАВ / Т.М.Ивкина, Н.Н.Пустовалов //Труды института ВНИИ ВОДГЕО. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1990. - С. 112 - 113.

170. Казанов В.К. Блок модуль глубокой очистки сточных вод / В.К.Ка-занов, А.Н.Атрошко // Водоснабжение и санитарная техника. - 1996. - №6. -С.24-27.

171. Карелин Я.С. Очистка производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1970.- 166 с.

172. Карелин Я.А. Очистка производственных сточных вод в аэротенках / Я.А.Карелин, Д.Д. Жуков, В.Н.Журов. М.: Стройиздат, 1973. - 480 с.

173. Кутырин И.М. Охрана воздуха и поверхностных вод от загрязнения. М.: Наука, 1980.-87 с.

174. Колеватова И.В. Биофильтр с качающимися лотками / И.В.Колева-това, И.М.Ширяк, А.М.Ассонов // Охрана природных вод Урала. Вып.15. -Свердловск: Средне-Уральское кн. изд-во, 1984. - С. 41-44.

175. Лущенко Г.Н. Применение фильтров для глубокой очистки сточных вод / Г.Н.Лущенко, А.И.Цветкова, Г.И.Гецина // Водоснабжение и санитарная техника. -1993.-№6-С. 9-12.

176. Лобова Т.А. Очистка технологических растворов вискозного производства от ПАВ / Т.А.Лобова, П.А.Темченко // Химические волокна. 1979. - №3. - С. 5556.

177. Орловский З.А. Очистка сточных вод за рубежом. М.: Стройиздат.-160 с.

178. Очистка производственных сточных вод / Под ред. Ю.И.Гурского и И.В.Филиппова Л.: Химия, 1975. - 262 с.

179. Пономарев И.Г. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов / И.Г.Пономарев, Э.Г. Иоакимис, И.Л.Монгайт. М.: Химия, 1985. - 155 с.

180. Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод органических производств. М.: Химия, 1975. - 256 с.

181. Попов А.И. Безотходные системы очистки сточных вод и водоподготовки в промышленной энергетике. Саратов: Изд-во Саратовского гос. ун-та, 1992. - 199 с.

182. Беляев Р.А. Цеолиты «минерал XXI века» // Экология и промышленность России - 1996.- №8. -С. 23-25.

183. Роговская Ц.И. Биохимический метод очистки производственных сточных вод. М.: Стройиздат, 1967. - 140 с.

184. Разумовский Э.С. Очистка и обезвреживание сточных вод малых населенных пунктов / Э.С.Разумовский, Г.Л.Медриш, В.А.Казарян. -М.: Стройиздат, 1978. 152 с.

185. Разумовский Э.С. Процесс полного окисления загрязнений сточных вод и его применение в компактных очистных установках заводского изготовления /

186. Э.С.Разумовский, Б.А.Гаиин, Л.А.Солнцева // Сб. науч. тр. / АКХ. Городская канализация 1973. - М.: Изд-во ОНТИ АКХ. - С. 18-22

187. Соколов Л.И. Повторное использование сточной воды подшипникового завода / Л.И.Соколов, А.М.Рупасов // Экология и промышленность России. 2003. -№7.-С. 8-11.

188. Сегаль Г.Я. Новые открытопористые материалы в технологии очистки сточных вод / Г.Я.Сегаль, В.А.Файтельсон // Вода: экология и технология: Матер, междунар. конгресса, Москва, сентябрь 1994. Т.З - М., 1994 - С. 890 - 899.

189. Селиванов А.В. Дифференциатор нефтесодержащих стоков -малогабаритное очистное устройство / Вода: экология и технология: Матер, междунар. Конгресса, Москва, сентябрь 1994. Т.З - М., 1994 - С.900 - 901.

190. Терентьева Н.А. Сооружения для глубокой очистки сточных вод / Н.А.Терентьева, В.А.Казарян // Водоснабжение и санитарная техника.- 1993. №9. -С. 28-32.

191. Таварткиладзе И.М. Биофильтры с блочной загрузкой из пеностекла // Водоснабжение и санитарная техника. 1971. - №1. - С. 14-15.

192. Таварткиладзе И.М. Биофильтры с блочной загрузкой. Киев: Буд1вельник, 1973.-59 с.

193. Об эффективности локальных установок очистки производственных сточных вод / Т.П.Устинова, Е.И.Титоренко, С.Е.Артеменко, Л.Л.Журавлева // Химическая промышленность. 2001. - №2. - С.20-25.

194. Ultrafiltration membranes for removal of caprolaktam from industrial discharges. Denisova C.P., Artemenko S.E., Zhuravleva L.L., Ustinova T.P. // Fibre chemistre. -2000.-№6.-P. 461-643.

195. Technik der industriellen Abwasser behandlung. Krausskopf Verlad Mainz: FRUB, 1974.- 140 c.

196. Ходоров Е.И. Адсорбционная очистка сточных вод от капролактама в опытно-промышленных условиях//Химические вол окна-1994.-№1- С.60- 65.

197. Худенко Б.М. Глубокая очистка и повторное использование сточных вод (обзор) / Б.М. Худенко, М.Г. Тарнопольская, Н.В.Кравцова. М.: Институт научной информации по строительству и архитектуре, 1974. - 150 с.

198. Швецов В.Н. Методы повышения эффективности работы очистных сооружений канализации / В.Н.Швецов, К.М.Морозова // Труды института ВНИИ ВОДГЕО. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1989. - С. 55 -58.

199. Инфракрасные спектры поглощения полимеров и вспомогательных веществ / Под ред. Чулановского В.М.- JL: Изд-во «Химия», 1969.- 386с.

200. Швецов В.Н. Глубокая очистка концентрированных сточных вод // Вода: экология и технология: Матер, междунар. конгресса, Москва, сентябрь 1994 Т.З -М., 1994.-С. 939-941.

201. Эль М.А. Наладка и эксплуатация сооружений городской канализации / М.А.Эль, Ю.Ф.Эль, И.Ф.Вебер. М.: Стройиздат, 1977. - 231 с.

202. Баженов В.И. Оборудование фирмы Fligt для биологической очистки сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника.- 1995.- №9- С.14-28.

203. Gruhler I. Малые установки для очистки сточных вод со стабилизацией ила // Wasserwirtschaft, Wassertechnick. 1966. - № 9. - С. 23-26.

204. Агрононик Р.Я. Биофлотационная и микрофлотационная технология очистки сточных вод / Р.Я.Агрононик, Г.А.Писклов // Водоснабжение и санитарная техника. 1993. - №9. - С. 29-31.

205. Алексеев Е.А. Эффективные процессы и аппараты для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности / Е.А.Алексеев, И.И.Павлинов, С.Д.Ганичев //Труды МИСИ. М.: МИСИ, 1984. - С. 116 - 125.

206. Кардаш М.М. Извлечение СПАВ из водных сред / М.М.Кардаш, Е.Г.Бармута, Е.Ю.Гришина // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Экология. Применение:Докл. междунар. конф. Саратов, 2004. - С. 371-374.

207. Носители биомассы аэробных биофильтров на основе полимерных волокнистых «melt-blown» материалов / А.В.Макаревич, Л.С.Пинчук,

208. М.В.Коротай, А.Г.Кравцов, А.С.Самсонова, З.М.Алешенкова, С.В.Хван // Пластические массы. 2004.- №8. - С.34-38

209. Латыпова М.М. Получение пластификаторов из отходов химического ф производства /А.А.Слюсарь, Н.А.Шаповалов, В.А. Ломаченко // Экология ипромышленность России.- 2000. №1. - С. 16-17.

210. Охрана природы: Справочник / Под ред. К.П.Митрошкина. М.: Агропромиздат, 1987.- 175с.

211. Промышленные загрязнения водоемов / Под ред. С.Н.Черкинского. М.: Медицина, 1967. - 270 с.

212. Экология. Словарь справочник. - М.: Зевс, 1997. - 571 с.

213. Путилов А.В. Охрана окружающей среды / А.В.Путилов, А.А.Коп-реев, Н.В.Петрухин. М.: Химия, 1991. - 153с.

214. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И.Родионов, В.Н.Клушин, Н.С.Торочешников Л.: Химия, 1989. - 511 с.

215. Фомин Г.С. Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. М.: Протектор, 1995. - 618 с.

216. Правила охраны поверхностных вод. М.: Госкомприрода СССР, 1991. -80 с.

217. Правила пользования системами коммунального водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат, 1993. - 106 с.

218. Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. Т.1 / Под ред. Л.К.Исаева. - М.: Изд-во1. ПАИМС, 1997.-510 е.

219. Карюхина Т.А. Контроль качества воды / Т.А.Карюхина, И.Н.Чурбанова. -М.: Стройиздат, 1986. 159 с.

220. Карюхина Т.А. Химия и микробиология / Т.А.Карюхина, И.Н.Чурбанова. -М.: Стройиздат, 1983. 108 с.

221. Критерии и целевые показатели воды. Доклад рабочей группы по водным проблемам в Европейской Экономической комиссии ООН. 14.09.1992.- М.: Финансы и статистика, 1992. 99 с.

222. Проскуряков В.А. Очистка сточных вод в химической промышленности / В.А.Проскуряков, А.И.Шмидт. JL: Химия, 1997.-464 с.

223. Водный Кодекс Российской Федерации № 167-ФЗ от 16.11.95.- С.38

224. Методические указания по установлению предельно-допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами. М.: Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР, 1982. - 40 с.

225. Промышленные загрязнения водоемов (предельно-допустимые концентрации вредных веществ сточных вод производств органической химии). -М.: Медицина, 1967.-425 с.

226. Справочник по эксплуатации систем водоснабжения, канализации и газоснабжения /Под ред. С.М.Шифрина, В.Д.Дмитриева JL: Стройиздат,1984. -210 с.

227. Ткачев А.А. Водоснабжение, канализация и очистка сточных вод промышленных предприятий / А.А.Ткачев, Н.В.Легеза, Л.Г.Чернега. Киев: Будивельник, 1969. - 124 с.

228. Фишман Г.И. Водоснабжение и очистка сточных вод предприятий химических волокон / Г.И.Фишман, А.Л.Литвак. М.: Химия, 1971.- 160 с.

229. Афанасьев Ю.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / Ю.А.Афанасьев, С.АФомин: Уч. пособие в двух томах. 4.1.Общая. М: 1998. -396 с.

230. Беличко Ю.П. О создании бессточных систем водного хозяйства на промышленных предприятиях / Ю.П.Беличко, Т.Л.Долгополова // Водные ресурсы. 1983. - №5. - С. 8 - 11.

231. Львович А.И. Защита водоемов от загрязнения Л.: Гидрометеоиздат, 1977. -167 с.

232. Новая технология подготовки и использования сточных вод: Инф. листок № 505-85 / Свердловской ЦНТИ; Сост. А.М.Асонов, Л.А.Дучинская, В.В.Бондаренко Свердловск, 1985. - 5 с.

233. Лурье Ю.Ю. Химический анализ производственных сточных вод / Ю.Ю.Лурье, А.И.Рыбникова. М.: Химия, 1974.-376 с.

234. Методика оценки экологической емкости и предельно допустимой техногенной нагрузки на участок суши и речные бассейны. / Чистая вода России -2001: Мат-лы 6-го Междунар. симпозиума.- Екатеринбург, 2001.- С.7-77.

235. Попова Н.В. Современное состояние и пути повышения эффективности государственного управления водными ресурсами / Н.В.Попова, В.В.Андреев // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. науч.тр. / Под ред. Т.П. Губиной. Саратов, 2003.-С. 128-131.

236. Попова Н.Б. Предельно-допустимое воздействие на водные объекты и методические основы его определения / Н.Б.Попова, Г.В.Белоненко // Чистая вода России 2001: Мат-лы 6-го Междунар. симпозиума. - Екатеринбург, 2001. - С. 910.290.

237. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. Сан ПиН № 4630 88. - 149 с.

238. Дудышев В.Д. Как спасти цивилизацию и природу от глобального экологического загрязнения // Экология и промышленность России. 1997.-Ноябрь. - С.31-35.

239. Тихонова И.О. Контроль качества сточных вод на промышленном предприятии // Экологические проблемы промышленных городов: Сб. науч.тр. / Под ред. Т.И. Губиной. Саратов, 2003. - С. 181 - 183.

240. Агрононик Р.Я. Промышленное производство и применение флокулянтов ОКФ / Ю.И.Вейцер, С.Д.Беляева, Ю.В.Ласточкиа, Л.В.Зелик // Водоснабжение и сантарная техника.-1993 .-№ 9.- С. 10-12.

241. Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы. М.: Стройиздат, 1977. - 83 с.

242. Ефимов К.М. Очистка гальваностоков сорбентами из отходов / Б.М. Равич, В.И.Демкин, А.А.Куотленко, Д.В.Криворотько // Экология и промышленность России, апрель 2001. С. 14-16.

243. Яковлев С.В. Рациональное водопользовнаие для городов и промышленных предприятий // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. - №7. - С.З - 6.

244. Возная М.Ф. Химия и микробиология. М.: Высшая школа, 1979. - 336 с.

245. Беличко Ю.П. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. М.: Химия, 1989. - 208 с.

246. Гляденов С.Н. Очистка сточных вод: традиции и инновации // Экология и промышленность России. 2001. - Февраль. - С. 15 - 17.

247. Кравцов Е.Е. Использование метода электрофлотации для очистки стоков от ионов железа и хрома / Е.Е.Кравцов, М.И.Самедов // Современные электрохимические технологии: Тез. докл науч. Саратов, 1996. - С. 108.

248. Артеменко С.Е. Очистка промышленных стоков от поверхностно-активных веществ гибридными ионообменными композиционными материалами / С.Е.Артеменко, М.М.Кардаш // Химические волокна.- 1997.-№4.- С.38 40.

249. Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов, газов. JL: Химия, 1983.-295 с.

250. Кардаш М.М. Влияние состава композиции ионообменного волокнистого материала на эффективность очистки промышленных стоков / М.М.Кардаш, Н.Б.Стрельцова, Т.А.Толкачева, К.В.Кардаш // Химические волокна. № 4- С.78 -79.

251. Кагановский A.M. Оборотное водоснабжение химических предприятий / А.М.Кагановский, В.Д.Семенюк. Киев: Буд1вильник, 1975. - 232 с.

252. Хлытчиев А.И. Очистка нефтесодержащих промышленных стоков / А.И.Хлытчиев, С.Б.Бережной, В.И.Барко // Экология и промышленность России. -2003.-Май.- С.17-18.

253. Stefard МЛ.Теория процесса исчерпывающего окисления примесей сточных вод /МЛ.Stefard, N. F.Ludwig // Water and Sewage Works, 1966. № 2.-C.12-14.

254. Кузнецова T.B. Озонирование сточных вод / Т.В.Кузнецова, Н.Н.Пальгунов // Водоснабжение и санитарная техника 1997 - №2. - С.8 - 10.

255. Лукашевич О.Д. Глубокая доочистка сточных вод электрофизическими методами / О.Д.Лукашевич, А.А.Мынка, В.К.Попов // Водоснабжение и санитарная техника. 1995 . - №7. - С. 12-14.

256. Обеззараживание и утилизация токсичных промышленных отходов в г. Москве / В.А.Беляев, A.M. Лавренов, Е.Н. Будрейко, В.А. Зайцев // Проблемыокружающей среды и природных ресурсов. 1987. - № 5-6 (68-69). - М.: ВИНИТИ.- С. 31-35.

257. Гордин И.В. Оптимизация химико-технологических систем очистки сточных вод / И.В. Гордин, Н.Б. Манусова, Д.Н.Смирнова. J1.: Химия, 1977. - 175 с.

258. Колесников В.А. Очистка промывных вод гальванического прозводства методом электрофлотации / В.А.Колесников, С.О. Вараксин, JI.A. Крючкова // Экология и промышленность России. 2001. - Март. - С. 15-18.

259. Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. М.: Стройиздат, 1977.-289 с.

260. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод / С.В.Яковлев, Я.А.Карелин, Ю.М.Ласков, Ю.А.Воронов М.: Стройиздат, 1985. - 112 с.

261. Журавлева Л.Л. Выбор методов очистки производственных сточных вод / Л.Л.Журавлева, С.Е.Артеменко, Т.П.Устинова // Химические волокна. 2004. -№2. -С.61-63.

262. Гюнтер Л.И. Определение параметров аэротенков по физиологическим характеристикам активного ила / Л.И.Гюнтер, Л.Ф.Юдина // Водоснабжение и санитарная техника. 1972. - № 11. - С. 18-21.

263. Евилевич М.А. Оптимизация биохимической очистки сточных вод / М.А. Евилевич, Л.Н.Брагинская. Л.: Стройиздат, 1979. - 53 с.

264. Журавлева Л.Л. Гидробиология. Исследование процессов очистки сточных вод // Инженерная экология.- 2001.- №4. С.25-33.

265. Информационный бюллетень Инст. микробиологии им.С.Н.Вино-градского РАН, Москва, ООО «Микробные технологии» / Межд. Симпозиум «Акватек -2004» М.: 2004.

266. Проектная документация на биологические очистные сооружения АО «Химволокно», 1967.

267. Проектная документация на биологические очистные сооружения г.г. Энгельса, Маркса, 1968.

268. Патент № 35112 РФ, МПК СО 2 F 3/00, СО 2 F 3/02 2003г. Биологический фильтр /А.А.Коваль, Л.Л.Журавлева. - Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей РФ 27.12.2003г.

269. Материалы Международного Конгресса «Вода: экология и технология», Москва, сентябрь 2002. 942с.

270. Журавлева Л.Л. Минимизация отходов, формирующих полигоны ТБО / Процессы и технологии переработки отходов и вторичного сырья. // Сб. докл. Самара, 2003.-С. 154- 156.

271. Журавлева Л.Л. Региональные эколого-экономические проблемы технологии очистки сточных вод / Л.Л.Журавлева, С.Е.Артеменко, Т.П.Устино-ва // Природа и общество на рубеже нового тысячелетия: Мат-лы Междунар. конф. -Саратов.-С.168-171.

272. Очистка сточных вод алюмокремниевыми флокулянт-коагулянтом / Н.В.Кручина, А.Е.Бакланов, А.Е.Кулик, Н.А.Тимашева // Экология и промышленность России. 2001. - Март. - С. 19-22.

273. Скирдов И.В. Исследование и разработка методов интенсификации работы сооружений биологической очистки сточных вод: Автор.дис. И.В. Скирдова, докт. экол.наук. М.:, 1977.-40 с.

274. Муратова Л.А. Водопотребление и водоотведение автотранспортных и авторемонтных предприятий / Л.А.Муратова, А.Я.Гольдин, П.В.Молодов. М.: Транспорт, 1988.-205 с.

275. Методические положения по определению экономической эффективности оборотных систем водоснабжения на обогатительных фабриках горной химии,предотвращающих загрязнение водоемов./ Проспект ВДНХ, подготовил. В.В. Барановым, В.Б. Кареевым. М. 1982. - 5 с.

276. Самарина B.C. Систематизация химических классификаций природных вод // Ф Вопросы гидрогеологии и гидрохимии. JI.: 1966. - С.31- 48.

277. Черкииский С.Н. Регулирование спуска в водоемы промышленных сточных вод, содержащих ядовитые вещества // Гигиена и санитария. -1974. №2. - 145с.

278. Яковлев С.В. Расчет биофильтров с пластмассовой загрузкой / С.В. Яковлев, Ю.В.Воронов // Водоснабжение и санитарная техника.-1971. №1. - С.17-21

279. Шифрин С.М. О расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой /• С.М.Шифрин, И.А.Евстигнеев: Научн. труды ЛИСИ, 1969. № 58. С. 102-108.

280. Макаревич А.В. Носители биомассы аэробных биофильтров на основе полимерных волокнистых «melt-blown» материалов / А.В.Макаревич, Л.С.Пинчук, М.В.Короткий // Пластические массы. 2004.- №8. - С. 34- 38.

281. Пат. 2175646 РФ. Обработка сточных вод, средство для нее и его получение /Джон Джеймс, Хольвуд Эдриан 4 с. илл., 22.08.96.

282. Пат. Несущий элемент для использования в качестве носителя микробиологической пленки и реактор для очистки сточных вод / Анокс Биосистем АБ (SE)-10.10.98.

283. Найденко В.В. Управление системой биологической очистки сточных вод / ф В.В.Найденко, В.М.Щербина, А.И.Козюберда // Водоснабжение и санитарнаятехника. 1987.- №10.-С. 17-19.

284. Курнилович О.Б. Управление системой «аэротенк вторичный отстойник» / О.Б.Курнилович, О.А.Колесниченко // Водоснабжение и санитарная техника. - 1995. -№12-С. 25-29.

285. Использование математических моделей для расчета технологических и конструктивных параметров системы очистных сооружений «первичный отстойник -аэротенк вторичный отстойник» / Истомина Л.П., Механик И.А., Нетюхайло А.П.,

286. Скирдов И.В., Ушакова Л.Н., Шеренков И.А. // Труды института ВНИИ ВОДГЕО.

287. Научные исследования в области механической и биологической очистки промышленных сточных вод. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1979.

288. Гюнтер Л.И. К выбору математической модели процесса биохимическойф очистки сточных вод / Л.И.Гюнтер, В.С.Запрудский // Микробиологическаяпромышленность. 1971. - №5. - С.23 - 24.

289. Азанова В.Д. Графический метод определения оптимальной дозы активного ила в аэротенках. Экспресс информация. Сер.Водоснабжепие и канализация ЦБНТИ Минжилкомхоза СССР, 1987 . №10.- 77 с.

290. Автоматический контроль микробиологических процессов. IX Международный конгресс по микробиологии / Под ред. П.И.Николаева.-М.: Наука, 1966. С. 117 - 139.

291. Возможность воспроизводства технологической воды на заводах строительных конструкций / А.М.Асонов, Т.Т.Бухлицкая, Е.Н.Ваулина, Г.С.Богданова // Охрана природных вод Урала. №13. - Свердловск: Средне-Уральское книжное изд-во, 1980.• -С. 13-14.

292. Артеменко С.Е. Экологические проблемы производств химических волокон / С.Е.Артеменко, Г.П. Овчинникова: Учеб.пособие. Саратов: Изд-во Сарат.гос.техн.ун-та, 1993.-45 с.

293. Протасов В.Ф. Словарь экологических терминов и понятий / В.Ф.Протасов, А.В.Молчанов. -М.: Финансы и статистика, 1997. 158 с.

294. Закон «Об охране окружающей среды».- М.: Приор, 2002 48 с.

295. Патент № 42229 РФ, МПК7 СО 2 F 3 /10. Несущий элемент для использования в качестве носителя микробиологической пленки / Л.Л.Журавлева. Заявлено 04.03.2004. - Зарегистрировано в государственном реестре полезных моделей РФф 27.11.2004г.

296. Бронштейн И.Н. Справочник по математике / И.Н.Бропштейн, К.А.Семендяев. М: Гос. Изд. Физ.-мат. литературы, 1962. - 544 с.

297. Журавлева Л.Л. Полимерные отходы для очистки производственных сточныхвод на БФМКТ /Применение катализа и сорбции для решения экологическихпроблем. Экологические аспекты химико-технологических процессов: Сб. докладов, Пенза, 2003.-С. 115-117.

298. Файтельсон В.А.Новые блочные фильтрующие материалы в очистных Ф сооружениях природных и сточных вод. // Мат-лы Междунар. Конгресса «Вода: экология и технология», Москва, 2004.

299. Карасек Ф., Клемент Р. Введение в хромато- масс-спектрометрию / Ф.Карасек, Р.Клемент / Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - 237 с.

300. Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина, 1978. - 397 с.

301. Роговская Ц.И. Рекомендации по методам производства анализов на сооружениях биологической очистки промышленных сточных вод / Ц.И.Ро-говская, Л.М.Костина. М.: Стройиздат, 1970.- 180с.

302. Филиппенко А.Т. Аналитическая химия / А.Т.Филиппенко, И.В.Пят-пицкий. '• М.: Химия, 1990.-320 с.

303. Чурбановой И.Н., Карюхина Т.А. Химия воды и микробиология / И.Н.Чурбановой, Т.А.Карюхина. М.: Стройиздат, 1974.- 270 с.

304. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г.Корн, Т.Корн. М.: Наука, 1970.- 720 с.

305. Сорбенты на пути загрязнения водоемов / А.И.Блохин, Ф.Е.Кинеман, Н.С.Овчинникова, Е.И.Монахова // Экология и промышленность России. Февраль. -2000. - С.25-28.

306. Окружающая природная среда России. М.: Экое, 1995.- 119 с.

307. Деструкция токсичных соединений в сточной воде на полимерном волокнистом ф катализаторе / Р.Ф.Витковская, И.Г.Румынская, К.Д.Хаддерсман, В.В.Ищепко //

308. Экология и промышленность России. 2003. - № 3. - С. 7-9.

309. Будиловскис Ю. Эффективная и доступная технология очистки промышленных стоков // Экология и промышленность России. 1996. - №8.-С.20 - 22.

310. Аюкаев Р.И. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды / Р.И.Аюкаев, В.З.Мельцер. Л.: Стройиздат, Ленинградское отделение, 1985. - 120 с.

311. Бойко Ю.М. Самосцепление некристаллизующихся и кристаллизующихсяполимеров // Высокомлекулярные соединения, 2003.- № 8 С. 13- 26.

312. Журавлева JT.JT. Полимерная насыпная загрузка основа для биофильтрации сточных вод производств пластмасс и химических волокон / технология экологической защиты биосферы, воды, воздушного бассейна и человека: Докл. конф. Пенза, 2003.-С.112-114.

313. Ефимов К.М. Очистка гальваностоков сорбентами из отходов / К.М.Ефимов, Б.М.Равич, В.И.Демкин // Экология и промышленность. 2001. - Апрель. - С. 14 - 16.

314. Клегг J1. Влияние внешних условий и других факторов на адаптацию термофильных бактерий. Адаптация у микроорганизмов. -М.: Медицина, 1956. 65 с.

315. Канализация. Наружные сети и сооружения. СНиП 2.08.03-85. М.: Стройиздат, 1986. - 185 с.

316. Константинова О.Б. Биохимическое окисление капролактам содержащих сточных вод в производстве синтетических волокон / О.Б.Константинова, Г.В.Двойнова//Химические волокна. -1985. -№6.- С.46-51.

317. Беспамятиов Г.П. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде / Г.П.Беспамятнов, Ю.А.Кротов. JL: Химия, 1985. - 176 с.

318. Камщун В.И. Лабораторный практикум по канализации / В.И.Камщун, Ю.И.Ласков. М.: Стройиздат, 1978. - С. 62.

319. Масляков И.М. Определение оптимальной дозы активного ила в системе аэротенков смесителей при биологической очистке сточных вод / И.М.Масляков, ЛЛ.Журавлева // Химические волокна - 1997.- №4 - С.40-43.

320. Сметанин В.И Рекультивация земель: обзор технологий // Экология и промышленность России. 2004. - Май. - С. 42 - 45

321. Новожилов А.К. Использование осадков сточных вод в качестве удобрений // Современные проблемы естествознания: Сб. тез. обл. научн. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых. Ярославль, 1997. - С. 117-119.

322. Иванов И.А. О возможности использования осадка городских сточных вод в качестве органического удобрения / И.А.Иванов, В.Ф.Иванова, Е.И.Кравчук // Агрохимия, 1996. -№3.-С. 85-91.

323. Информационный бюллетень Академии перспективных технологий / Межд. симпозиум «Акватек 2004» - М.: 2004.

324. Шумский В.Ф. Смеси и сплавы полимеров / В.Ф.Шумский, А.С.Дорожкин, И.П.Гетмапчук. Киев, 1978. - С. 79-86.

325. Ломов С.П. Осадки сточных вод г. Пенза и структурное состояние черноземов выщелоченных / С.П.Ломов, Е.И.Кузин, Ю.А.Ильвачев // Мат. научн. конф. профессорско-преподавательского состава и специалистов сельского хозяйства. -Пенза, 1997.-С. 106-107.

326. Утилизация осадка сточных вод / З.К.Благовещенская, Н.К.Грачев, Л.С.Могиндовид, Г.А.Трешина // Химизация сельского хозяйства. 1989. - №10. - С. 73 -76.

327. Когаиовский A.M. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении / А.М.Когаповский, Н.А.Клименко, Т.М.Левченко. М.: Химия, 1983. -288 с.

328. Кардаш М.М. Извлечение СПАВ из водных сред / М.М.Кардаш, Е.Г.Бармута, Е.Ю.Гришина // Перспективные полимерпые композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Экология. Применение: Докл. междунар. конф. Саратов, 2004.- С.371-374.

329. Григорьян Б.Р. Использование осадков сточных вод в полевых условиях / Б.Р.Григорьян, С.Н.Калимуллина // Науч.- практ. конф. 75 лет Тат. НИИ СХ: Тез.докл. Казань, 1966.-С. 99- 101.

330. Мерзлая Г.Е. Использование осадков сточных вод на удобрение // Химизация сельского хозяйства. 1991. - № 10. - С.36-40.

331. Сергунова Л.А. Санитарно-бактериологический эффект обеззараживания осадков сточных вод при аэробной стабилизации / Л.А.Сергунова, П.Ю.Тугушева, В.В.Чупракова// Гигиена и санитария. 1970. -№ 2. - С. 7-9

332. Касатиков В.А. Агроэкологические свойства и эффективность осадков городских сточных вод / В.А.Касатиков, Н.П.Шабардина, С.М.Касатикова // Бюлл. ВНИИ удобрений и агропочвоведения, 1991. № 107. - С. 59 - 63.

333. Кацун, Ю.М. Лабораторный практикум по канализации. М.: Стройиздат, 1978.- 159 с.

334. Березина Е.А. Переработка промышленных отходов на специализированных межотраслевых комплексах как направление охраны окружающей среды в промышленно развитом центре / Е.А.Березина, Е.К.Конрад.- Запорожье: УкрНИИНТИ, 1986. 30 с.

335. Яндыганов Я.Я. Сточные воды вторичные ресурсы / Я.Я.Ян-дыганов, А.М.Асонов //Сб. Охрана природных вод Урала. - Вып. 11.- Свердловск: Средне-Уральское кн. Изд-во, 1980. - С.11-14.

336. Комплексная программа «Обеспечение населения Саратовской области питьевой водой». Распоряжение Губернатора Саратовской области №845-р от 01.07.98 г.

337. Привалов П.Л. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения. Киев: Бущвельник, 1977.-204 с.

338. Порядок накопления, транспортировки, обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов. Санитарные правила / Минздрав СССР. М.: 1985.-30 с.

339. Киевский М.И. Безотходные технологические схемы химических производств / М.И.Киевский, В.Н.Евстратов, А.Г.Ратманов. Киев: Техника, 1987. -120 с.

340. Морозов Г.И. Биосферология и промышленная экология // Экология и промышленность России. 1999. - Апрель. - С.36-38.

341. Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии./ Е.И.Титоренко, О.В.Гришина, Л.Л.Журавлева, В.А.Пискунов // Тез. докл. Всероссийской конф. молодых ученых. Саратов, 1997. - С. 317.

342. Соколов Л.И. Повторное использование сточной воды подшипникового завода / Л.И.Соколов, А.М.Рупасов // Экология и промышленность России. 2003. - № 7. - С. 8 - 11.

343. Федеральный Закон «Об отходах производства и потребления» Постановление ГД № 2491-II ГД от 22.05.98 г.

344. Юсфин. Ю.С. Экологически чистое производство: содержание и основные требования / Ю.С. Юсфин, Л.И. Леонтьев, О.Д. Доронина // Экология и промышленность России. 2000. - Март. - С.19 - 23.